Случаи, когда человечество было на грани вымирания
Эффект «бутылочного горлышка» — сокращение генофонда (то есть генетического разнообразия) популяции вследствие прохождения периода, во время которого по различным причинам происходит критическое уменьшение её численности, в дальнейшем восстановленное.
Сокращение генетического разнообразия приводит к изменению относительных и абсолютных частот аллелей генов, поэтому данный эффект рассматривается в числе факторов эволюции.
Эволюционный процесс абсолютно любого живого вида на нашей планете проходил как стадии расцвета и повышения численности его популяций, так и сокращение числа экземпляров до нескольких тысяч, сотен и менее. В последнем случае принято говорить об эффекте бутылочного горлышка.
Чтобы понять суть эффекта, давайте представим некоторый вид живых существ, который исчисляется миллионами особей. В такой огромной популяции можно найти самые разные признаки среди индивидуумов. Такая популяция имеет большое генетическое разнообразие, вследствие своей многочисленности, благоприятных условий окружающей среды и широкого ареала. Особи могут отличаться друг от друга по окраске, размерам, цветом глаз и прочее. Этот список качеств и признаков можно долго продолжать. И вдруг происходит катастрофа (катаклизм, эпидемия….)
В результате популяция вымирает, её численность сокращается до нескольких тысяч особей. Снижение численности популяции приведет к обеднению генофонда. А выжившие особи будут носителями лишь нескольких различных аллелей (различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом, определяют направление развития конкретного признака), из которых и будут формироваться последующие поколения. Если до катаклизма (см. рисунок №1) в бутылке преобладала зеленая популяция, то после восстановления синих стало больше. Сокращение генетического разнообразия приводит к изменению относительных и абсолютных частот аллелей генов, поэтому данный эффект рассматривается в числе факторов эволюции. Такое сокращение генофонда и называется эффектом бутылочного горлышка. А восстановится популяция или исчезнет навсегда, дело случая.
Согласно данным, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences около 1,2 млн лет назад численность человеческой популяции сократилась до 18,5 тысяч человек (по другим оценкам — до 26 тысяч человек). Учёные Стэнфордского университета на основании анализа Y-хромосом также обнаружили, что человеческая популяция прошла через очередное «бутылочное горлышко» примерно в 5000—3000 годы до нашей эры.
В Средние века около 1/3 населения Европы умерло в результате черной чумы. Во время колонизации европейцами Нового Света в конце XV — первой половины XVI веках было уничтожено около 90% коренного населения. В 1783 году в Исландии произошел взрыв вулкана Лаки. Впоследствии к нему добавились голод и болезни, в результате чего погибло около 20% населения острова. В 737 году от оспы вымерло более 30 % населения Японии (уровень смертности в густонаселённых районах доходил до 70 %).
В 2008 году в журнале The American Journal of Human Genetics появилось предположение, что около 75 000 лет назад, после извержения супервулкана Тоба на Суматре (Индонезия), численность человеческой популяции сократилась до 2 тысяч человек. По мнению ученых, в этот момент резко снизилась температура на планете, ведь частицы пыли от вулкана закрыли Солнце. Высказано мнение, что из африканской популяции людей, предковой для всего человечества, это событие пережило около 10 тысяч человек. Это критическая цифра, после которой должны быть необратимые последствия для вида. То, что человечество оправилось после такого удара — это уникальная ситуация. И, скорее, выживание человеческого вида после такого — это приятная случайность нежели закон природы.
