Было ли человечество на грани вымирания 900 000 лет назад? Вряд ли

Чем дальше мы заглядываем в прошлое, тем сложнее становится моделирование древних популяций, ведь наши геномы смешивались многие поколения, запутывая следы.

В 2023 году нашумевшее исследование добавило драматический поворот в историю человечества, предположив, что наш вид был на волоске от исчезновения почти миллион лет назад. Статья, опубликованная в престижном журнале Science, облетела все мировые СМИ. Однако новый взгляд на полученные данные указывает на то, что такого трагического события, возможно, вовсе не происходило.

Авторы нашумевшего оригинального исследования разработали компьютерную модель FitCoal, с помощью которой проанализировали генетическую историю более 3000 современных людей, отслеживая их мутации вглубь веков. Цель была определить динамику популяции, которая могла привести к текущему распределению генетических вариантов. Среди всех африканских геномов ученые и обнаружили признаки «бутылочного горлышка» около 900 000 лет назад.

Основываясь на своих выводах, они предположили, что в тот период вымерло около 98,7% предков человечества, сократив численность мировой популяции всего до 1280 человек. Однако тот факт, что это же «бутылочное горлышко» не было найдено в других, неафриканских геномах, вызывает вопросы и сомнения у многих экспертов.

Одним из критиков исследования стал доктор Айлвин Скалли из Университета Кембриджа. Он объяснил, что хотя FitCoal мог указать на древнее сокращение популяции, другие модели не смогли воспроизвести эти расчеты. «Чтобы сделать вывод о прошлом, все эти методы опираются на различия между современными людьми и различия в происхождении предков», – говорит он.

Но за сотни тысяч лет большинство различий сливаются в одного общего предка. Таким образом, современные генетические различия малоинформативны в вопросе о том, что происходило более 200 000 лет назад.

Существует множество статистических инструментов, созданных для реконструкции прошлой численности популяции, например, MUSHI (mutation spectrum history inference – вывод об истории спектра мутаций) и MSMC (multiple sequentially Markovian coalescent – множественное последовательное марковское слияние). Несмотря на небольшие различия, все модели основаны на допущениях и упрощениях, связанных со скоростью мутаций, чтобы рассчитать, когда и как произошло историческое слияние геномов.

Скалли считает, что эти неизбежные допущения ограничивают надежность всех подобных инструментов, поскольку реальность была гораздо сложнее, чем могут просчитать простые модели. Он предупреждает, что существует множество способов ошибиться и быть введенным в заблуждение.

За последние месяцы, подозревая, что FitCoal допустил фундаментальную ошибку в расчетах, несколько ученых провели собственный анализ, и результаты оказались неутешительными. Например, одно еще не прошедшее рецензирование исследование показало, что предполагаемое «бутылочное горлышко» невозможно обнаружить с помощью MUSHI, а еще одно исследование показало, что и другие признанные модели тоже не смогли его выявить.

К тому же, если бы все наши предки действительно были так близки к вымиранию, то подобный след должен присутствовать в геномах всех современных неафриканских популяций. Тот факт, что FitCoal ничего такого не увидел, только усиливает подозрение, что его выводы могут быть ошибочными.

Пока неясно, почему это так, хотя авторы первой статьи предполагают, что причина в том, что FitCoal использует другую скорость коалесценции, чем другие инструменты. Другое исследование, опубликованное в журнале Genetics, показало, что FitCoal слишком упрощен, чтобы точно моделировать динамику древних популяций. И это же объясняет противоречивые результаты других моделей.

«FitCoal имеет тенденцию искусственно выводить резкое узкое место, когда на самом деле его нет. Другими словами, заявленное критичное узкое место, вероятно, является статистическим артефактом», — пишут авторы исследования.

Обсуждая работу ученых, впервые предложивших популяционный крах, Скалли возражает, что «если их метод – единственный, который обнаружил определенный сигнал, то им нужно как-то объяснить, почему так происходит. Они должны объяснить, почему именно их метод способен увидеть это, а все другие – нет. Но им это не удалось».

«Что более очевидно для большинства специалистов в этой области, так это то, что предложенный метод реагирует на некоторые аспекты данных особым или необычным образом, и является скорее артефактом, а фактом», – подытожил Скалли.