Matematiker Förklarar äntligen Varför Neandertalarna Utrotades - Alternativ Vy

Innehållsförteckning:

Matematiker Förklarar äntligen Varför Neandertalarna Utrotades - Alternativ Vy
Matematiker Förklarar äntligen Varför Neandertalarna Utrotades - Alternativ Vy

Video: Matematiker Förklarar äntligen Varför Neandertalarna Utrotades - Alternativ Vy

Video: Matematiker Förklarar äntligen Varför Neandertalarna Utrotades - Alternativ Vy
Video: Göteborg kommunfullmäktige 2020-11-05 2024, April
Anonim

Neandertalarna försvann inte för att moderna människor var de smartaste eller de bästa. Det var helt enkelt fler av oss. Vi kan uttrycka flera oväntade tankar om förklaringarna som fanns tills nyligen om varför våra närmaste släktingar, neandertalarna, försvann, och vi moderna människor förblev.

I årtionden har forskare lagt fram frestande förklaringar om den moderna människan som en hittills enastående kreativ och tekniskt enastående naturkraft som uppstod i Afrika och spriddes över hela planeten och förskjuter alla tidigare befintliga typer av människor. Men nu visar ny forskning att neandertalarnas mystiska försvinnande kan förklaras av en mycket vanligare orsak. Deras öde förseglades eftersom det fanns ett större samhälle av moderna människor i Afrika som långsamt infiltrerade Europa under många årtusenden.

”Det lägger sig nu på att fråga oss själva vad som hände innan vi kom med enkla förklaringar som klimatförändringar, ett bättre sinne, en avancerad kultur eller en varierad kost. Vi kan visa att man, allt annat lika, kan förvänta sig att neandertalarna kommer att dö ut i alla fall, oavsett alla dessa faktorer. Detta betyder naturligtvis inte att dessa faktorer inte fanns, men vi förväntade oss fortfarande vad som faktiskt hände, säger Oren Kolodny, forskare vid Stanford University i USA, författaren till den nya studien.

En artikel om denna forskning publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.

Denna studie är ett andetag av "trevlig frisk luft"

Peter Kjergård, direktör och professor i evolutionshistoria vid Statens museum för vetenskap och historia, är entusiastisk över en ny titt på en av de stora och klassiska frågorna i mänsklig utvecklingshistoria.

”Vi får ett andetag av behaglig frisk luft med hjälp av de välkända evolutionära modellerna av hominider (individer som den mänskliga linjen tillhör, red.). Enligt min mening fanns det för mycket konservatism och avsky i studien av mänsklig evolution. Vi fäste för mycket vikt vid den utbredda idén att berömma de unika egenskaperna hos människan, som dock helt orimligt bedömdes annorlunda än alla andra djur, säger Kjergaard, som själv inte var inblandad i studien.

Kampanjvideo:

Matematisk modell kan förklara neandertalarnas försvinnande

Självpris är baserat på det faktum att vi människor har föreställt oss över tid att vi är något speciellt. Därför höll vi oss fast vid fynd som kan tolkas som om våra förfäder var smartare och vi sa om neandertalarna att de var dumma, lata och primitiva. Istället för allt detta var vi tvungna att arbeta nykter och opartiskt på det sätt som forskare försöker göra det idag.

Med hjälp av en matematisk modell som jämför neandertalarna med moderna människor och endast tittar på skillnader i befolkningsstorlek och migrationsmönster kan forskare förklara fördelningsmönster som överensstämmer med arkeologin.

Ersättningen av neandertalarna kan förklaras av att separata små grupper av moderna människor, och inte en kraftfull våg, kom till Europa från Afrika i tusentals år. De flesta av dem dog, vissa, tydligen, hade turen att bosätta sig i Europa, flera generationer av dem dog ut och ersattes igen av neandertalar.

Men om små grupper dök upp om och om igen under årtusenden, så, som modellen visar, hade vissa av dessa människor oundvikligen bosatt sig, spridit sig och ökat i antal så mycket att det till slut inte fanns några neandertalar kvar.

Så denna enkla modell skulle kunna förklara neandertalarnas försvinnande.

”Det tycktes tidigare vara ett kvalitetsfråga, men nu utforskas det som ett kvantitetsproblem och visas med flera realistiska scenarier att det nu kan göras. Det här är riktigt bra, för med nya data i framtiden kommer det att vara möjligt att verifiera vissa saker, till exempel att det fanns en liten grupp moderna människor utanför Afrika under lång tid, säger Mikkel Heide Schierup, professor vid Center for Bioinformatics vid Aarhus University …

Evolution beror inte nödvändigtvis på urval

Forskningen av forskare leder till idén att idén om våra speciella goda biologiska egenskaper försvinner, istället för det finns det ett uttalande om att hela vår existens är reducerad till en fråga om slump. Men allt detta är inte så oväntat som det kan verka.

”Sedan 70-talet av förra århundradet har det funnits en så kallad neutral modell för evolution, som visar att många resultat av evolutionen inte borde förklaras alls av urval, som många dock uppfattar som den befintliga huvudkällan till förändringar i den biologiska världen. Artikeln leder till insikten att vi behöver flera tydliga hypoteser, både för att förklara samspelet mellan neandertalar och Homo sapiens, och för att förklara neandertalarnas försvinnande. Vi kan modellera dessa hypoteser och sedan använda till exempel arkeologi och ny DNA-forskning för att testa dem, säger Felix Riede, professor i förhistorisk biologi vid Aarhus universitet.

En kommer att dö ut eller två kommer att anpassa sig

Idén om en ny studie dök upp för två år sedan, när Oren Kolodnya, under en intressant föreläsning, hade en idé om hur man faktiskt skulle lösa frågan om Neanderthals mystiska försvinnande.

”Jag insåg att man först måste ha en nollmodell som beskriver vad man vill få när dessa två möts. Om det bara var två djurarter som vanligtvis upptar samma ekologiska nisch, vad borde ha hänt när de befann sig i samma område? - säger Oren Kolodny.

Svaret är välkänt: de kommer att tävla om samma resurser och sedan kommer en art att utrotas. Eller så kommer de att avsluta en evolutionär "uppgörelse" där varje art kommer att specialisera sig i sin del av den ekologiska nischen för att därmed dela detta område mellan sig.

När det gäller neandertalare och moderna människor var svaret ganska tydligt för Kolodnya: båda arterna levde med samma brett utbud av resurser, bodde i samma bostäder, skapade samma stenverktyg etc.

Oren Kolodny var mycket tveksam till att neandertalare och moderna människor skulle ha en nisch. Och eftersom populationerna av båda arterna var relativt små, skulle det vara svårt att föreställa sig hur de skulle producera avkommor som var tillräckliga för var och en för att evolutionärt kunna specialisera sig i sin del av biocenosen.

”Jag antog som utgångspunkt att en av arterna skulle utrotas. Den enda frågan var vilken, säger Oren Kolodny.

Neandertalarna förväntades dö ut

Svaret finns i befolkningsstorlek och migration mellan Afrika och Europa. Det fanns fler människor i Afrika än det var neandertalar i Europa, eftersom förhållandena i Afrika gjorde det möjligt för fler individer att leva. Därför gick de afrikanska arterna (moderna människor) i genomsnitt mer från Afrika till Europa, där neandertalarna bodde, och inte tvärtom.

De flesta forskare i dag är överens om att moderna människor under de senaste 120 tusen åren flyttade från Afrika till Mellanöstern och kanske längre till Europa. Detta var inte en stor migration av tusentals fruktjägare och samlare, utan små grupper på mindre än 50 individer. Och kanske inträffade en sådan process så sällan att vidarebosättning av olika grupper separerades med en period av 100 år eller mer.

Om det var ett så lugnt och tyst flöde av människor, som hela tiden skapade migrationstryck mot Europa, är resultatet klart - "Neandertalarnas död var absolut som jag föreställde mig det," säger Kolodny.

Den viktiga frågan, sade Kolodny, är om utrotningen av neandertalarna, från en realistisk synvinkel, kunde ha inträffat under den period som forskarna föreställde sig.

Utvecklad matematisk modell

Tanken på att genomföra ett experiment förvandlades till en matematisk modell som tydligt visade att de två arterna delades upp i två grupper respektive i Europa och Afrika, och att migrationen ägde rum mellan de två kontinenterna.

Modellen har en begränsande funktion utformad för ett visst antal grupper, så när en grupp av misstag dör ut ersätts den i modellen av en ny grupp, som kan vara antingen moderna människor eller neandertalare.

Tillsammans med matematiker, Stanford University professor Marcus Feldman, testade Kolodney många olika parametrar i modellen (till exempel populationsstorlekar, där grupper snabbt ersätter varandra, etc.) och i nästan alla "acceptabla" parameterantaganden visar resultatet att ersättningen av Neanderthals med moderna människor sker i enlighet med en period på cirka 12 000 år. Det är denna period som faktiskt motsvarar arkeologiska fynd (för 39-51 000 år sedan).

Modellen avgör poäng med vårt ego

Forskarna testade också mer komplexa (verkliga) modeller. Och varje gång resultaten föll inom en realistisk tidsram på ett sådant sätt att utbytet av neandertalare kunde förklaras av skillnader i befolkningsstorlek och ombosättningsmönster. Därför försvinner de vanliga förklaringarna om moderna människors specialegenskaper eller neandertalarnas sämsta egenskaper.

”Det finns en djup övertygelse om att vi är här eftersom vi var de smartaste och vi hade några goda egenskaper. Men det är bra att modellen motbeviser allt detta och visar att det inte alltid behövs en anledning, det kan mycket väl bara vara ett chansspel. Skillnaderna som vi finner mellan moderna människor och neandertalar kan också vara korrekta, till exempel det faktum att vi handlade mer (än Neanderthaler, red.), Men det kan inte hävdas att det är därför vi är här nu, säger Mikkel Schirup (Mikkel H. Schierup).

Drivkraften var inte kultur utan kvantitet

Feldman och Kolodny påpekar att de iakttagelser och argument som hittills funnits och bekräftar att den moderna människan, som kom från Afrika, hade nya och bättre kvaliteter, är ohållbar.

Det visar sig att de hittade förbättrade stenverktyg och konstföremål som används för sådana argument, på många ställen verkar bara 10-20 tusen år efter att de första moderna människorna kom dit.

”Så vi tror att drivkraften bakom ersättningen inte var en avancerad kultur. Kultur, å andra sidan, var en produkt. De kulturella förändringarna orsakades av interaktionen mellan de två arterna med anpassning till den nya biocenosen, förklarar Oren Kolodny.

Forskning öppnar dörren till stora framsteg

”Den här studien är särskilt intressant eftersom den motbeviser teorin om att neandertalarna utrotades, eftersom Homo sapiens hade fördelar över dem. Naturligtvis finns det ingen anledning att tro att utvecklingen har följt denna modell steg för steg hela tiden, men den utrustar oss med ett utmärkt analysverktyg för att titta på både redan känt material och nytt som nyligen har utvecklats. Detta ger oss en bra utgångspunkt för att testa andra scenarier och utvärdera nya och gamla fynd, säger Peter Kjergaard.

Oren Kolodny ser främst denna studie som ett exempel på hur olika experter kan leda oss framåt och ge oss mer kunskap om mänsklig evolution.

"Detta är en sådan sammankopplad forskning inom olika områden som öppnar nya horisonter för oss och som jag tror kommer att ge oss svar i framtiden," säger Kolodny.

Detsamma sägs av Peter Kjergaard:”Det är dags att få resultat på detta område, och vi använder allvarligt alla sammankopplade vetenskapsgrenar med alla deras resurser. Jag förutser stora framsteg under de kommande åren."

Rasmus Kragh Jakobsen