Läheltä piti, ettei ihmiskuntaa olisi: yli 98 prosentin romahdus väestömäärässä vei esivanhempamme sukupuuton partaalle
Ihmisen Homo-suvun matka oli hyvin lähellä katkeamista puolivälissä evoluutiopolkua, joka on tuonut meidät tähän päivään, päättelee Science-lehdessä juuri julkaistu tutkimus.
Polku alkoi noin kaksi miljoonaa vuotta sitten. Miljoona vuotta myöhemmin maailmassa arvioidaan olleen runsaat satatuhatta lisääntymisikäistä ihmistä. Meidän lajimme Homo sapiens liittyi joukkoon nykyarvion mukaan noin 300 000 vuotta sitten.
930 000 vuotta sitten väkimäärässä oli kuitenkin tapahtunut jyrkkä pudotus, jonka takia ihmiskunta kävi aivan sukupuuton partaalla, ja toipuminen alkoi vasta 117 000 vuotta myöhemmin, tutkijat kertovat. He laskevat, että vaikeita aikoja elämään jäi alle 1 300 lisääntymisikäistä yksilöä, vain 1,3 prosenttia aiemmasta populaatiosta.
Muiden mukana saattoi kadota jopa kaksi kolmasosaa geneettisestä monimuotoisuudesta. Se näkyy edelleen: muiden tämän päivän kädellisten perimän kirjo on suurempi kuin ihmisillä.
Tuloksissa näyttää piilevän vastaus myös siihen aukkoon, joka Afrikan ihmisfossiililöydöissä on 650 000–950 000 vuoden takaisilta ajoilta. Niitä ennen ja niiden jälkeen löydöt ovat paljon runsaammat.
Romahdus osui yksiin ison ilmastonmuutoksen kanssa. Jäätiköistä tuli pitkäaikaisia, merivesien pintalämpötila laski ja Afrikan kuivuusjaksot venyivät.
Populaatioiden pullonkaulat eivät ole harvinaisia. Monien lajien evoluutiossa on vaiheita, joissa yksilömäärä kutistuu alle puoleen. Ihmiskunnalla pullonkaula kuitenkin oli niin ahdas ja niin pitkä, että katoamisen vaara oli hyvin suuri.
– Tutkimuksemme luvut vastaavat niiden eläinlajien yksilömäärää, jotka tällä hetkellä ovat lähellä sukupuuttoa, sanoo Rooman Sapienzan yliopiston antropologian professori Giorgio Manzi.
Tutkimusta varten sekvensoitiin lähes 3 200:n nykyään elävän ihmisen perimä. DNA-näytteitä oli kymmeneltä afrikkalaiselta ja 40 muulta populaatiolta. Kunkin geenin syntyajan jäljille päästiin tutkimalla varianttien hajontaa. Mitä enemmän versioita, sitä vanhempi geeni.
Pullonkaula näkyy kaikissa tutkituissa afrikkalaispopulaatioissa, mutta muualla siitä löytyi vain heikko signaali. Tutkimuksen mukaan sitä selittänevät myöhemmät pullonkaulat, joiden läpi ihmisryhmät ovat pusertuneet hajaantuessaan uusiin paikkoihin ja aikoihin.
Menneisyyttä on tutkittava tämän päivän geeneistä, koska ainakaan vielä ei ole menetelmiä, jolla pullonkaula-ajalta saataisiin muinais-DNA:ta , vaikka fossiileja löytyisikin. Afrikan ilmasto ei ole ollut omiaan suosimaan DNA:n säilymistä.
Tutkimuksen tulokset ovat vasta alkua; jatkossa tarkoituksena on maalata tarkempi kokonaiskuva ihmisten evoluutiosta varhaisella ja keskisellä pleistoseenikaudella, sanoo Kiinan tiedeakatemian evoluutiogenomiikan professori Li Haipeng.
– Missä pullonkaulan aikainen populaatio eli, miten juuri se selvisi ilmaston rajusta muuttumisesta, vauhdittiko sen aikana tapahtunut luonnonvalinta ihmisten aivojen kehitystä, luettelee tutkimusaiheita Itä-Kiinan yliopiston evoluutio- ja toiminnallisen genomiikan apulaisprofessori Yi-Hsuan Pan.
Yksi jatkotutkimuksissa kiinnostava asia on, mitä merkkejä 900 000 vuoden takaisista kovista ajoista löytyy mahdollisesti myös neandertalin- ja denisovanihmisten perimästä. Tulokset voivat valaista kysymyksiä siitä, milloin, missä ja miksi me nykyihmiset ja serkkulajimme läksimme omille poluillemme.
Vastausta vailla on myös se, mikä sai nykyihmisiin johtaneen populaation kääntymään uudelleen kasvuun. Ilmasto ehkä muuttui ihmisille suopeampaan suuntaan, mutta yksi selitys voi olla myös tuli. Vanhimmat todisteet tulen käytöstä ruoan kypsentämiseen ovat juuri runsaan 800 000 vuoden takaa.
Tutkimus on otettu tiedeyhteisössä vastaan varovaisen myönteisesti. Hypoteesin tueksi kuitenkin toivotaan lisätodisteita, etenkin lisää fossiileja ja kulttuureista kertovia työkaluja vastaamaan peruskysymyksiin, sanoo Lontoon luonnonhistoriallisen museon antropologian professori Chris Stringer.
Jos lisää löytöpaikkoja voidaan ajoittaa pätevästi juuri 900 000 vuoden taakse, sitä epätodennäköisemmin pullonkaula oli kuolemanvakava, hän sanoo.
– Lisälöydöt ennen ja jälkeen puolestaan vahvistaisivat romahduksen rajuutta. Myös jo tehtyjen löytöjen ajoituksen tarkentaminen auttaa. Nyt joidenkin ikäarvioiden haitari on satojatuhansia vuosia, Stringer kertoo.
Stringeriä kiinnostaa myös, oliko Afrikasta jo muualle maailmaan muuttaneilla populaatioilla hätää. Eurooppaan ensimmäinen ihmislaji Homo erectus ennätti fossiililöytöjen perusteella puolitoista miljoonaa vuotta sitten, ensin Italiaan ja sitten Iberian niemimaalle.
Toisen Science-lehdessä vastikään julkaistun tuoreen tutkimuksen mukaan Euroopan ensimmäinen asutusyritys tosin päättyi kylmyyden aiheuttamaan sukupuuttoon. Stringer on yksi tuon tutkimuksen tekijöistä.
Tutkimuksessa tultiin siihen tulokseen, että aiemmin tuntematon jääkauden ankara jakso pudotti Etelä-Euroopan talvien keskilämpötilaa rajusti 1,1 miljoonaa vuotta sitten ja pyyhki ensimmäiset eurooppalaiset olemattomiin.
Aiemmin asuttajien on oletettu sinnitelleen maanosassamme yhtäjaksoisesti ensimmäisten saapumisesta asti. Hypoteesi on tosin ollut vailla vahvoja todisteita, sillä heistä on jäänyt vain vähän ja hajanaisia todisteensirpaleita.
Arvio ilmaston kylmenemisestä perustuu Portugalin rannikolta otettuihin sedimenttinäytteisiin, jotka kertovat meren muinaisen planktonin toiminnasta ja rannikkoalueiden kasvien siitepölystä. Tutkijaryhmä arvelee, että Iberian niemimaan lisäksi luonto lakkasi tarjoamasta ravintoa myös muualla Välimeren ympäristössä ja jopa Lounais-Aasiassa.
Ihmisillä ei ollut keinoja selvitä muutoksen vaikutuksista, eikä Eurooppaan tullut uutta asutusta 200 000 vuoteen, tutkimuksessa sanotaan. Uusi tulokas – todennäköisimmin Homo antecessor – kesti Etelä-Euroopan talvia, jotka olivat kylmempiä kuin nykyiset.
– Se oli ehkä sopeutunut anatomisesti, tai sillä saattoi olla uusia metsästystekniikoita, jotka auttoivat selviytymisessä, Stringer sanoo Lontoon luonnonhistoriallisen museon verkkosivulla.
Katso Yle Areenasta kaksiosainen australialainen tiededokumentti ihmiskunnan evoluutiosta ja matkasta Afrikasta ympäri maailmaa: