Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Библиотека

 
Ф. Вильчек
«Красота физики». Глава из книги


К. Каренина, А. Гилёв
Зачем степи артезианы?


Н. Резник
Густой волос и низкий голос


Дж. Бэрроу
«История науки в знаменитых изображениях». Глава из книги


М. Борисов
Хеопс на подошве Имхотепа и сад камней


С. Дробышевский
«Европейский папуас», или «Человек мира»: мужчина с Маркиной горы


М. Москалева
Студенты МГУ против лженауки


Ж. Резникова
И даман поманил за собой


В. Сурдин
Поиски новых планет


С. Горбунов
Сeratotherium simum cottoni. Последний из могикан







Главная / Новости науки версия для печати

Почему человек покинул Африку 60 тысяч лет назад


Пути географического распространения линий L2 и L3 человеческой популяции по Африке приблизительно 80-60 тыс. лет назад. Расселение линий M, N и R (произошедших из L2 и L3) по Европе и Азии менее 65 тыс. лет назад (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)
Пути географического распространения линий L2 и L3 человеческой популяции по Африке приблизительно 80-60 тыс. лет назад. Расселение линий M, N и R (произошедших из L2 и L3) по Европе и Азии менее 65 тыс. лет назад (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)

Недавние исследования подтверждают теорию, что популяции современного (генетически и анатомически) человека зародились в Африке приблизительно 150-200 тысяч лет назад и начали распространяться не более 65 тысяч лет назад. Почему человеческим популяциям понадобилось для расселения около 100 тысяч лет и какие эволюционные и приспособительные процессы в развитии человека инициировали колонизацию новых территорий — остается загадкой. Основываясь на результатах современных исследований, известный британский археолог Пол Мелларс (Paul Mellars) предлагает возможные ответы на эти вопросы.

Анализ ДНК митохондрий

Анализ митохондриальной ДНК (мтДНК) часто применяется в исследовании демографических изменений. Несмотря на то что ДНК митохондрий отражает только незначительную часть человеческого генома, анализ ее последовательностей позволяет проследить генетическое родство между отдельными популяциями на протяжении большого отрезка времени. Это связано с тем, что митохондриальная ДНК мутирует с высокой скоростью, мутации передаются преимущественно по материнской линии и минимально подвержены селекции, связанной с изменениями окружающей среды.

Два независимых анализа мтДНК указывают на эпизод демографического взрыва в Африке приблизительно 60-80 тысяч лет назад. Первый подход, так называемый «анализ распределения несоответствий мтДНК», изучает частоту распределения генетических различий между идивидуумами внутри отдельной популяции. Использование этого метода позволило зарегистрировать ярко выраженный пик в росте африканских популяций приблизительно 80 тыс. лет назад. Аналогичные пики были обнаружены для азиатской и европейской популяции, они датируются приблизительно 60-40 тыс. лет до настоящего времени.

Относительно недавно другой метод, более детально анализирующий наследственность митохондриальной ДНК современных популяций в Африке, подтвердил, что две линии наших предков — L1 и L3 — начали быстро разрастаться приблизительно 80-60 тысяч лет назад.

Оба исследования указывают, что эти популяции первоначально заселяли небольшой регион Африки (наиболее вероятно — Восточную или Южную Африку). Расселение групп L1 и L3 могло быть результатом увеличения отдельной небольшой популяции. С другой стороны, эти линии могли размножаться внутри существующих африканских популяций. В любом случае, не вызывает никакого сомнения, что разрастанию обеих групп способствовало существенное изменение в демографии или культуре.

Археологические доказательства

Недавние археологические находки в Южной и Центральной Африке частично объясняют причины демографического взрыва, зарегистрированного 60-80 тысяч лет назад. Орудия труда и украшения, найденные в этих районах, были произведены с использованием более прогрессивной технологии по сравнению с ранее известными предметами быта, относящимися к среднекаменному периоду. Прогресс в изготовлении орудий труда включал использование так называемого «мягкого молотка» для расслоения камня и производства каменных лезвий, применение инструментов для обработки кожи убитых животных и заточки костей.

Украшения, орнаменты и значительные количества красной охры, обнаруженные на месте раскопок, указывают на зарождение примитивного абстрактного искусства. В отдельных исследованиях говорится также о существовании обмена или торговли орудиями труда высокого качества в радиусе 20-30 км. Примечательно, что предметы быта, найденные в Южной и Центральной Африке, необычайно похожи на орудия труда, характеризующие период «верхней палеолитической культуры» Европы и Азии 45-50 тысяч лет назад (то есть на 20 тысяч лет позже их появления в Африке).

Рост популяций

Истинные причины демографического взрыва в Африке 60-80 тысяч лет назад остаются неизвестными. Можно только предполагать, что применение более прогрессивных орудий труда и охоты могло способствовать увеличению пищевых ресурсов. Ряд исследователей также отмечают, что значительные количества растительной золы на месте раскопок могут указывать на введение растений и корней в пищевой рацион. Существуют также доказательства систематического потребления морской рыбы и морских птиц. Необходимо еще раз отметить, что возраст описанных археологических находок удивительно совпадает с пиком митохондриальной ДНК, описанным выше.

Приведенные данные не обязательно указывают на разрастание каждой отдельной человеческой популяции, проживавшей в Африке 60-80 тысяч лет назад. Напротив, очень вероятно, что из-за экстремальной засухи, зарегистрированной 60-30 тысяч лет назад, общее количество населения уменьшилось. Технологический и экономический прогресс в небольшом регионе Африки мог послужить толчком к быстрому распространению обитателей этого района по другим территориям, что привело к вытеснению (или поглощению) менее развитых популяций.

Сводная модель зарождения популяций современного человека и их расселения из Африки (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)
Сводная модель зарождения популяций современного человека и их расселения из Африки (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)

Механизмы изменения поведения

Какие события вызвали радикальные изменения в экономике и социальном поведении африканских групп 80-70 тысяч лет назад? Можно предположить, что появление признаков более прогрессивной технологии и культуры было приурочено к изменению в сознании, что, в свою очередь, стало результатом определенных нейрологических мутаций. Другая, более прозаичная, причина: резкие изменения климата и окружающей среды явились толчком к введению новых видов технологий и селективному отбору внутри населения Африки. К этим климатическим изменениям относятся изменения в годовом количестве осадков в районах, граничащих с пустыней Сахара, а также мощное извержение вулкана Тоба, произошедшее приблизительно 73 тыс. лет назад. Важно отметить, что изменения климатических условий совпадают по времени с резкими изменениями в технологии и поведении африканских популяций.

Эволюция человеческого сознания

Сознательное поведение человека часто ассоциируется с рождением нашей цивилизации. В этом контексте необходимо отметить, что приблизительно 110-90 тыс. лет назад популяции Северной Африки колонизировали на короткое время прилегающие районы Юго-Западной Азии. Доказательством могут служить археологические раскопки захоронений в Северном Израиле.

Три вида находок могут указывать на процесс колонизации: во-первых, по крайней мере два скелета в местах погребения были найдены в позиции, характерной для церемониальных и ритуальных захоронений — на тело умершего были положены оленьи рога, а в руках одного из найденных скелетов была зажата челюсть кабана.

Во-вторых, по крайней мере в ряде этих погребений было обнаружено большое количество орнаментальных украшений, сделанных из морских ракушек, а также значительные количества красной охры, которая была подвержена тепловой обработке и наверняка использовалась в качестве красителя.

В-третьих, несмотря на наличие различных ритуальных признаков, обнаруженные каменные орудия труда несут характеристики крайне примитивной технологии, характерной для среднего палеолита. Это означает, что 110-90 тыс. лет назад популяции современного, с точки зрения анатомии и генетики, человека находились на крайне архаическом уровне развития технологии.

В этом контексте вторжения популяций современного человека в районы Юго-Западной Азии могли быть только кратковременными и локальными. Технологическая и социоэкономическая организация африканских популяций в то время не позволяла выдерживать конкуренцию с популяциями неандертальцев, населявших Евразию на протяжении значительного временного периода.

Мозаичная эволюция

Пути культурного и технологического развития были строго мозаичными по своему характеру. Возникновение символических аспектов культуры, по всей вероятности, предшествовало существенным изменениям каменных и костяных орудий труда. В таком случае, что может нам указать на пути эволюции человеческого сознания? В свете недавних археологических открытий появление новых технологических, экономических и социальных признаков может быть интерпретировано как результат постепенного развития умственных способностей под влиянием климатических, демографических и социальных изменений.

С другой стороны, развитие человеческого сознания может рассматриваться как более сложный наследственный процесс, в котором генетические мутации оказали влияние на различные аспекты мозговой деятельности. Существенный прогресс в технологии, социальной организации и использовании знаковых систем мог быть следствием подобных мутаций, происшедших приблизительно 80 тысяч лет назад.

К сожалению, сложно найти археологические доказательства, которые позволили бы отдать предпочтение одной из этих гипотез. Если пути эволюции неандертальцев Евразии и наших африканских предков были различны на протяжении по крайней мере 300 тыс. лет (как показывают современные генетические и анатомические исследования), тогда существенные изменения нейрологических и умственных способностей популяций Африки крайне вероятны.

Расселение из Африки

Какими маршрутами наши предки расселялись по другим материкам? Пол Мелларс рассматривает два возможных пути. Вероятно, что начальная экспансия новых территорий происходила через Северную Африку и долину Нила с последующим распространением на запад по Европе и на восток по Азии.

Вторая возможность — первоначальное расселение произошло из Эфиопии, через Красное море и затем на север или южное побережье Азии — так называемый «южный» или «прибрежный» путь. Наиболее убедительном доказательством этого пути является анализ митохондриальной ДНК, который указывает, что единственное расселение, закончившееся успехом, произошло среди членов групп L3. Крайне вероятно, что только незначительное число (несколько сотен человек) достигло новых территорий. Эта линия начала быстро расселяться и дала начало новым производным — M, N, R, которые достаточно хорошо представлены в современной азиатской популяции.

По расчетам, новые линии достигли южной Азии приблизительно 50 тыс. лет назад. Сходные заключения были также сделаны на основании анализа последовательностей Y-хромосомы. Дальнейший анализ ДНК и новые археологические раскопки позволят более детально определить места зарождения и маршруты расселения наших предков.

Источник: Paul Mellars. Why did modern human populations disperse from Africa ca. 60,000 years ago. A new model (полный текст: PDF, 1,66 Кб) // PNAS. 20.06.2006. V. 103. No. 25. P. 9381-9386. (Опубликовано онлайн 13.06.2006.)

Мария Шнырева

См. также:
Древнейшая история человечества пересмотрена («Элементы», 02.03.2006).
Уточнение радиоуглеродных датировок заставляет пересмотреть историю оккупации Европы людьми современного типа («Элементы», 06.03.2006).
Три продырявленные ракушки заставляют по-новому взглянуть на зарождение человеческой культуры («Элементы», 26.06.2006).
Происхождение и эволюция человека.


Комментарии (2)



Последние новости: АнтропологияГенетикаАрхеологияМария Шнырёва

18.05
Обнаружены одноклеточные организмы с ядром, но без митохондрий
16.05
Уровень полученного образования отчасти зависит от генов
13.05
Удалось проследить зарождение и развитие меланомы от первой раковой клетки
10.05
ГМО будут совершенствоваться при помощи искусственной эволюции
25.04
Расшифрованы генетические основы быстрых эволюционных изменений размера клюва у дарвиновых вьюрков
20.04
Расшифровка древней ДНК рассказала о происхождении южноамериканских индейцев
18.04
Ученые выяснили, почему бактериофагам трудно бороться с иммунной системой бактерий
5.04
Хоббиты с острова Флорес оказались вчетверо старше
28.03
Изготовлена бактерия с синтетическим минимальным геномом
15.03
Регуляторные элементы вирусного происхождения помогают работе нашего иммунитета


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия