大约3.7万年前,尼安德特人在现在的西班牙南部聚集成小群体。几千年前,意大利的Phlegraean Fields火山爆发改变了他们的生活,当时火山口的大规模爆发破坏了整个地中海地区的食物链。
他们可能过着自己的日常生活:制作石器,吃鸟和蘑菇,在岩石上雕刻符号,用羽毛和贝壳制作珠宝。
他们可能从来没有意识到他们是最后的同类。
但他们灭绝的故事实际上早在数万年前就开始了,当时尼安德特人被孤立和分散,最终结束了在欧亚大陆一些最险恶的地区近50万年的成功生存。
到34000年前,我们最近的亲戚实际上已经灭绝了。但由于现代人和尼安德特人在时间和空间上重叠了数千年,考古学家一直想知道我们的物种是否消灭了我们最近的亲戚。这可能是通过暴力和战争等直接发生的,也可能是通过疾病或资源竞争等间接发生的。
现在,研究人员正在解开尼安德特人是如何灭绝的谜团,以及我们这个物种在他们的灭亡中扮演了什么角色。
“我认为事实是,我们知道尼安德特人发生了什么,这很复杂,”纽约大学的生物人类学家沙拉·贝利告诉《生活科学》杂志。
几十年的研究揭示了一幅复杂的图景:一系列因素——包括尼安德特人群体之间的竞争、近亲繁殖,当然还有现代人——帮助我们从地球上消失了。
人类近亲的兴衰
尼安德特人的现代故事始于1856年,当时采石场工人在德国的尼安德特山谷发现了一个长相奇怪、不太像人类的头骨。
考古学家给这个头骨起了一个新的物种名称:。在发现后的最初几十年里,研究人员认为这些生物是拖着指关节的野兽。这一描述是基于对一具古老的尼安德特人的骨骼进行的有缺陷的重建,该人的脊柱因关节炎而变形,该骨骼是在法国的圣教堂发现的。
现在,150多年的考古和遗传证据清楚地表明,这些早期的人类亲戚比我们最初想象的要先进得多。尼安德特人制造复杂的工具,可能会制作艺术品,装饰他们的身体,埋葬他们的死者,并具有先进的沟通能力,尽管他们的语言比现代人使用的更原始。更重要的是,它们在北欧和西伯利亚恶劣的气候条件下存活了数十万年。
直到他们发现一个冰冻的尼安德特人和一个现代人紧紧拥抱在一起,这一切都会有不同的解释。
根据从俄罗斯到伊比利亚半岛的考古证据,尼安德特人和现代人在欧洲可能重叠了至少2600年,甚至可能长达7000年。这种重叠发生在尼安德特人历史上的一段惨淡时期,这段时期以尼安德特人的灭亡而告终,这引发了一个问题,即现代人类是否应该对杀死他们负责。
维也纳大学的考古学家汤姆·海厄姆说,尼安德特人的生活和灭绝是一个地区差异。
“例如,在某些地区,我们看到人类到达欧洲的空旷地带,那里似乎再也没有尼安德特人了,”海厄姆告诉《生活科学》杂志。“在其他地方,我们看到可能会发生重叠……我们知道人们正在杂交。”
2010年,对尼安德特人基因组进行测序时,首次发现了这种杂交的实证证据。从那以后,基因分析表明,尼安德特人和现代人共享的不仅仅是一个地理区域——我们经常来回交换DNA,这意味着迄今为止研究的每个现代人群中都有一些尼安德特人。
已经在边缘
当现代人和尼安德特人在数万年前相遇时,后者可能已经陷入困境。基因研究表明,尼安德特人的基因多样性较低,群体规模也比现代人小,这暗示了尼安德特人灭绝的潜在原因。
布法罗大学的进化基因组学家Omer Gokcumen告诉《生活科学》杂志说:“从遗传学上讲,我们得到的一个重要线索就是杂合性。”一个个体从父母身上分别获得一个基因的两个拷贝或等位基因。如果个体从父母身上继承了不同的等位基因,那么他们就是“杂合的”。在尼安德特人的小群体中,每个群体中只有不到20个成年人,更多的是近亲繁殖。这意味着它们中很少有从父母那里继承不同版本的基因,因此杂合性较低。
“尼安德特人可能为此受苦——他们称之为突变负担,”Gokcumen说。基因研究表明,尼安德特人有许多有问题的突变,可能会影响他们的生存。Gokcumen说:“由于它们的种群规模小,它们实际上无法繁殖出这些不好的等位基因,它们的孩子最终可能会生病。”
任何动物种群都是通过成功的繁殖和养育后代而存活下来的。不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的旧石器时代考古学家April Nowell告诉《生活科学》杂志,研究人员估计尼安德特人婴儿的死亡率,发现这些孩子的存活率即使下降1.5%,也可能导致人口在2000年内灭绝。
诺埃尔说:“不需要发生太多事情,就能对种群的生存能力产生巨大影响。”
因此,虽然尼安德特人的人口开始减少,直到他们变成了小而孤立的群体,没有必要的社会支持来照顾他们日益多病的婴儿,但现代人类群体迅速在欧洲扩张。
人类和尼安德特人:一个糟糕的组合?
在13.5万年前和10万年前横跨欧亚大陆的两个时期,尼安德特人几乎灭绝。但它们在寒流和由此带来的地貌变化中恢复了活力。
“尼安德特人在所有这些困难中幸存下来,”贝利说。“直到有了额外的压力,它们才最终灭绝。”
考虑到时间和空间的重叠,研究人员过去认为现代人通过战争或新疾病在尼安德特人的灭亡中发挥了直接作用。
在尼安德特人的骨骼上有一些暴力的证据。在法国圣卡萨伊尔发现的一具年轻成年男性的头骨,距今3.6万年前曾被一件利器在头顶造成骨折;在伊拉克沙尼达尔洞穴发现的一具年龄较大的男性头骨,距今约5万年前,其左肋骨上有一处部分愈合的刺伤。但没有办法确定是现代人类还是其他尼安德特人造成了这种暴力。除非考古学家找到尼安德特人明显是现代人类大屠杀受害者的遗址,否则就不可能得出现代人类暴力是尼安德特人灭绝的主要原因的结论。
也没有基因证据表明现代人的疾病杀死了尼安德特人,尽管我们确实有许多相同的免疫相关基因。例如,我们继承了尼安德特人的基因,使我们容易患上狼疮和克罗恩病等自身免疫性疾病,以及严重的COVID-19。Gokcumen说,未来的基因分析可能会揭示疾病在尼安德特人死亡中的潜在作用。
争夺资源的赢家和输家
但战争和瘟疫并不是现代人类导致尼安德特人灭绝的唯一可能原因。当两个群体走到一起时,竞争可能导致悲剧性的结果。
尼安德特人的手工艺品,如吊坠和蚀刻,表明尼安德特人是聪明的。但新的研究表明,现代人和尼安德特人的大脑存在显著差异:现代人在大脑中负责高级思维的关键区域有更多的神经元,而且他们的神经元联系更紧密——这意味着现代人可能更有能力快速思考。诺埃尔说,结合尼安德特人在处理语言方面的更大困难,这可能意味着现代人在关键任务上有优势,比如狩猎和觅食。
虽然尼安德特人极端孤立的群体可能有生物学上的劣势,但他们可能也有文化上的劣势。
贝利说:“当你有更多的人口,其他人可以以此为基础,想法就会更容易传播。”但考虑到尼安德特人的不同群体,“他们的艺术或文化创新可能不会像我们在与人类有很多互动的更大群体中看到的那样取得进展,”她说。
虽然尼安德特人创造的工具在当时非常复杂,但我们还没有发现任何尼安德特人制造的明确的远程武器。相比之下,现代人设计抛射武器的能力可能给了我们生存优势。
但这些差异对尼安德特人生存的全部影响尚不清楚。
“我们也可以考虑尼安德特人群体之间的竞争,”诺埃尔建议说,这是他们数量减少和现代人入侵的潜在结果。
当研究当代和历史上的狩猎采集群体时,诺埃尔和波特兰州立大学的古人类学家梅勒妮·张(Melanie Chang)注意到,这些群体经常严格控制谁能够使用土地和资源,而成为“群体”的一部分可能是生存的问题。随着尼安德特人开始从欧亚大陆的大部分地区消失,并向伊比利亚南部撤退,尼安德特人群体之间的竞争将会加剧。
诺埃尔说:“也许是与其他尼安德特人的竞争促使他们开始更多地区分自己。”
这似乎特别有说服力,因为大约4万到5万年前,现代人和尼安德特人群体之间都出现了文化大爆发。诺埃尔说,这些文化元素包括个人装饰品的激增,比如彩绘贝壳,可能是作为吊坠佩戴的,可以作为“团体”的象征。
没有凝聚力,没有共同的命运
鉴于有越来越多的证据表明,尼安德特人和现代人在数千年的时间里经常交往,许多研究人员正在寻找一个不寻常的地方来回答尼安德特人发生了什么:一个35年前由古人类学家弗雷德·史密斯(Fred Smith)和他的同事首次提出的理论。
海厄姆说:“他提出了这样的建议,即尼安德特人存在基因流动,并缓慢地融入人类群体。”
从本质上讲,这两个群体只是习惯了彼此相处,随着越来越多的人类进入欧亚大陆,最终他们庞大的人口淹没了尼安德特人,后者的血统逐渐消失。这一观点得到了一项研究的支持,该研究发现,简单地将尼安德特人吸收到我们的人口中。通过这种方式,我们可能已经让尼安德特人作为一个独特的群体消失了——通过让一些剩下的人成为我们家族的一部分。
但这一理论目前缺乏人类和尼安德特人在同一地点长期共同生活的“确凿证据”。他们有共同的基因,但考古证据并没有表明尼安德特人和现代人共享一个家,也没有表明我们把尼安德特人同化成我们自己的人口所必需的密切的社会关系。
贝利说:“除非他们发现一个冷冻的尼安德特人和一个现代人紧紧拥抱在一起,否则人们总是会有各种各样的解释。”
即使我们真的找到了这样一个遗址,也不太可能改变尼安德特人最后时刻微妙而复杂的画面。
加州大学河滨分校的生物人类学家Sang-Hee Lee告诉Live Science:“一些尼安德特人灭绝了,一些被屠杀了,一些相互交流,一些只交换思想。”“真正令人兴奋的问题,比如‘尼安德特人为什么会消失?“它们为什么灭绝了?”“再也不能有一个包罗万象的理论,”她说。“尼安德特人作为一个整体,没有一个团结一致的共同命运。”