Matematik afslører endelig, hvorfor neandertalerne uddøde

Vi kan godt slå koldt vand i blodet, når det gælder de hidtidige forklaringer om, hvorfor vores nære slægtninge neandertalerne forsvandt, mens vi moderne mennesker bestod.

Forskere har ellers i årtier fremført fristende forklaringer om det moderne menneske som en hidtil uset kreativ og teknologisk overlegen naturkraft, der opstod i Afrika og skyllede ud over kloden, hvor alle tidligere mennesketyper blev fortrængt.

Men nu viser et nyt studie, at en langt mere banal årsag kan forklare neandertalernes mystiske forsvinden:

Deres skæbne blev beseglet, fordi der simpelthen var en større pulje af moderne mennesker i Afrika, som langsomt over årtusinder 'dryppede ind' i Europa.

»Det her koger ned til at spørge os selv, hvad der skete, inden vi fremmaner mere sexede forklaringer som klimaforandringer, overlegen intelligens, avanceret kultur eller varieret kost. Vi kan vise, at man alt andet lige må forvente, neandertalerne ville uddø, uanset alle de faktorer,« siger post-doc ved Stanford University, USA, Oren Kolodny, som står bag studiet.

»Det betyder ikke, at de faktorer ikke også var der oveni, men det, der faktisk skete, er, hvad vi ville forvente alligevel,« mener han.

Studiet er netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.

Studiet er »et dejligt frisk pust«

På Statens Naturhistoriske Museum er direktør og professor i evolutionshistorie Peter C. Kjærgaard begejstret for de nye øjne på et af de helt store og klassiske spørgsmål inden for menneskets udviklingshistorie.

»Her får vi et dejligt frisk pust ved at bruge velkendte evolutionære modeller på homininer (individer, der tilhører menneskets udviklingslinje, red.),« siger Kjærgaard, som ikke selv har deltaget i studiet.

\ Læs mere

Hvorfor forsvandt neandertalerne?

»Der har efter min mening været for meget konservatisme og berøringsangst i human evolution-forskningen. Vi har hængt alt for meget fat i den udbredte arts-selvforherligende idé om menneskets unikke egenskaber, der, ellers helt ubegrundet, skulle vurderes på andre vilkår end alle andre dyr.«

Matematisk model kan forklare neandertalernes forsvinden

Selvforherligelsen bunder i, at vi mennesker gennem tiden har bildt os selv ind, at vi var noget særligt.

Derfor har vi bidt os fast i fund, som kunne tolkes i retning af højere intelligens hos vores forfædre, ligesom vi omvendt har skudt neandertalerne i skoene, at de var dumme, dorske og primitive, i stedet for at gå nøgternt og neutralt til værks, som forskerne nu prøver.

\ Læs mere

Ugens podcast: Hvor dumme var neandertalere egentlig?

Ved brug af en matematisk model, som sidestiller neandertalere med moderne mennesker og kun ser på forskelle i populationsstørrelse og indvandringsmønstre, kan de forklare de udbredelsesmønstre, som matcher arkæologien.

Udskiftningen kan forklares ved, at få og små grupper moderne mennesker – og ikke en kraftig bølge - gennem årtusinder er blevet ved med at ankomme til Europa fra Afrika.

De fleste uddøde - nogle få har måske været heldige at etablere sig Europa, et par generationer inden de uddøde og igen blev erstattet af neandertalere.

Men hvis de små grupper blev ved og ved med at dukke op gennem tusinder af år, viser modellen, at en eller et par stykker uundgåeligt ville slå rod, spredes og vokse i antal, så meget, at der til sidst ikke har været nogle neandertalgrupper tilbage.

Det er denne simple model, som kan forklare neandertalernes forsvinden.

»Før har man tænkt på det som et kvalitativt spørgsmål, og nu undersøger de det kvantitativt og viser med nogle realistiske scenarier, at der er tid nok til at det kunne lade sig gøre,« siger Mikkel Heide Schierup, som er professor ved Center for Bioinformatik på Aarhus Universitet.

»Det er rigtig fint, fordi det forudsiger også et par ting, som nye data i fremtiden måske vil kunne teste, f.eks. at der nok har været en lille smule moderne mennesker uden for Afrika i lang tid.«

Evolution behøver ikke skyldes selektion

Med forskernes studie er alle behov for særligt gode biologiske træk væk, og i stedet er hele vores eksistens reduceret til et spørgsmål om tilfældigheder.

Men det burde ikke være så overraskende som det lyder.

»Man har faktisk siden 1970'erne haft den såkaldte neutrale model for evolution, der viser, at mange resultater af evolution slet ikke behøver at skyldes selektion, som mange ellers antager som værende hovedkilden til forandring i den biologiske verden,« siger lektor i forhistorisk arkæologi ved Aarhus Universitet, Felix Riede.

»Artiklen lægger i den grad op til, at vi har brug for flere eksplicitte hypoteser for interaktionen mellem neandertalere og Homo sapiens og for neandertalernes forsvinden. Så kan vi modellere dem og derefter bruge f.eks. arkæologi og nye DNA-undersøgelser til at teste dem.«

En vil uddø, eller to tilpasser sig

Ideen til det nye studie kom for to år siden, da Oren Kolodny under et spændende foredrag blev ansporet til at tænke over, hvordan man egentlig skulle angribe spørgsmålet om neandertalernes gådefulde forsvinden.

»Jeg indså, at man først må have en nul-model, der beskriver, hvad man ville forvente, da de to arter mødtes,« siger Oren Kolodny.

»Hvis det bare var to arter af dyr, der normalt optager samme økologiske niche - hvad ville der så ske, når de befandt sig i samme område?«

Svaret er velkendt: De vil konkurrere om de samme ressourcer, og enten uddør den ene art, eller de slår en evolutionær 'handel' af, hvor hver art specialiseres til hver sin del af den økologiske niche, så de kan dele området.

\ Læs mere

Neandertalerne havde god plads

I neandertaleres og moderne menneskers tilfælde var svaret rimelig klart for Kolodny:

Begge arter levede af det samme brede udvalg af ressourcer, boede i samme boliger, skabte ens stenredskaber osv.

Så Oren Kolodny tvivlede stærkt på, at neandertalere og moderne mennesker ville dele nichen. Og da begge arters populationer var forholdsvis små, ville det være svært at forestille sig, hvordan de skulle få afkom nok til evolutionært at specialisere sig til hver deres del af habitatet.

»Det stod klart for mig, at som udgangspunkt måtte man forvente, at en af arterne uddøde. Spørgsmålet var hvilken?« siger Oren Kolodny.

Neandertalerne måtte forventes at uddø

Svaret kan findes i populationsstørrelse og migration mellem Afrika og Europa, hvor der har været flere mennesker i Afrika end neandertalere i Europa, fordi forholdene i Afrika har givet området kapacitet til flere individer. Derfor vil den afrikanske art (moderne mennesker) i gennemsnit have bevæget sig mere ud af Afrika og til neandertalernes Europa end omvendt.

De fleste forskere er da i dag også enige om, at moderne mennesker i de sidste 120.000 år har bevæget sig fra Afrika op mod Mellemøsten og måske også videre til Europa. Ikke en stor folkevandring med tusindvis af jæger-samlere, men små grupper af under 50 individer, og udvandringen er måske sket så sjældent, så de forskellige grupper var adskilt af 100 år eller mere.

Hvis der var sådan en stille og rolig strøm af mennesker, som hele tiden har skabt et migrationspres på Europa, var resultatet klart - så ville »neandertalernes undergang være præcis det, jeg ville forvente,« siger Kolodny.

Ifølge Kolodny var det vigtige spørgsmål i virkeligheden, om neandertalernes forsvinden realistisk set kunne være sket i det tidsrum, som forskerne ville forvente.

Udviklede matematisk model

Tankeeksperimentet udviklede sig til en matematisk model, der i al sin enkelthed fordelte de to arter i to puljer i henholdsvis Europa og Afrika og med indvandring i mellem de to kontinenter.

Modellen har en indbygget begrænset kapacitet til et bestemt antal grupper, så når en gruppe tilfældigvis dør ud, erstattes den i modellen af en ny gruppe, som enten kan være moderne menneske eller neandertal.

\ Læs mere

Et spil om overlevelse: Se neandertalerne uddø

Sammen med matematikeren professor Marcus Feldman ved Stanford University har Kolodny så testet et væld af forskellige parametre i modellen (f.eks. populationsstørrelser, hvor hurtigt grupper erstatter hinanden mm.), og indenfor for næsten alle 'rimelige' antagelser af parametrene viser resultatet, at udskiftningen af neandertalerne med moderne mennesker sker i overensstemmelse med den periode på ca. 12.000 år, som man faktisk regner med ud fra arkæologiske fund (39.000-51.000 år siden).

Modellen gør op med vores ego

Forskerne har også testet mere komplekse (realistiske) modeller, og hver gang lander resultaterne inden for et realistisk tidsrum, så udskiftningen af neandertalerne alt andet lige ser ud til at kunne forklares alene ud fra forskelle i størrelsen af populationerne og vandringsmønstre – og altså helt uden nogle 'sexede' forklaringer om moderne menneskers særlige egenskaber eller neandertalernes underlegne evner.

»Det ligger jo dybt i os, at vi gerne vil have en forklaring, som passer med vores selvforståelse om, at vi er her, fordi vi var de klogeste og havde nogle gode egenskaber. Der er det fint, at modellen gør op med det og viser, at der ikke altid behøver være en grund, men det godt bare kan være tilfældighedernes spil,« siger Mikkel H. Schierup.

»De forskelle på moderne mennesker og neandertalere, som vi finder, kan også være rigtige, som f.eks. at vi handlede mere (end neandertalerne gjorde, red.), men det er ikke sikkert, at det er derfor vi er her i dag.«

Drivkraft var ikke kultur, men antal

Feldman og Kolodny peger på, at de argumenter og observationer, man hidtil har fremhævet om, at det moderne menneske ankom fra Afrika med en ny, overlegen kvalitet, ikke holder.

Det viser sig, at de fund af forfinede stenredskaber og kunstgenstande, som ligger bag argumenterne, mange steder først dukker op 10-20.000 år efter, de første moderne mennesker ankom dertil.

\ Læs mere

Vi var ét med neandertalerne indtil for 1 mio. år siden

Studiet åbner døren til store fremskridt

»Det her studie er særligt interessant, fordi det fjerner præmissen, at neandertalernes uddøen er begrundet i, at Homo sapiens skulle have en fordel fremfor dem,« siger Peter C. Kjærgaard.

»Der er selvfølgelig ingen grund til at tro, at udviklingen har fulgt denne model skridt for skridt hele vejen, men det giver os et glimrende analyseredskab til at kigge på allerede kendt materiale og nyt materiale, der dukker op. Og det giver os en god baseline (udgangspunkt, red.) at teste andre scenarier op imod, samt til at vurdere nye og gamle fund.«

Overordnet ser Oren Kolodny studiet som et eksempel på, hvordan ekspertise fra flere forskellige felter kan bringe os fremad og lære os mere om menneskets evolution.

»Det er den her slags integrerede studier, hvor man tager perspektiver fra forskellige felter til at opnå nye indsigter, som, jeg tror, vil give de næste svar,« siger Kolodny.

Det samme siger Peter C. Kjærgaard:

»Nu er tiden kommet til, at hele feltet modnes, og vi for alvor får alle relevante videnskaber i spil med alle de styrkeområder, de hver især har. Jeg forudser store fremskridt de kommende år,« siger han.