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超級計算機模擬揭示了尼安德特人滅絕的原因:遭遇現代人



尼安德特人在歐亞大陸居住至少30萬年。然後,大約在4萬年前,他們迅速消失了,留下的唯一遺產大概就是在現代人中佔比不足3%的DNA。然而尼安德特人實際上是相當成功的物種,現在有大量的考古證據證明,他們將石頭、骨頭和蚌殼製成工具,他們能製作繩索,他們通過製作膠水將石頭矛尖和木棍粘合在一起,製成了長矛,他們甚至有可能會遊泳和潛水。

尼安德特人滅絕時恰逢的快速的氣候變化,以及大批智人抵達歐洲。然而,確定哪一個是主要原因,仍然是進化人類學的最大挑戰之一。為了量化哪些因素在尼安德特人種群崩潰中起主要作用,釜山國立大學IBS氣候物理中心主任蒂默曼第一次提出了一個精確的數學模型,該模型可以真實地模擬尼安德特人和智人的遷徙,他們變化的氣候環境中的相互作用,競爭和雜交。

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該模型在IBS超級計算機Aleph上運行,通過數學方式描述了尼安德特人和現代人如何在變化的冰川中遷徙,同時溫度、降雨和植被格局都在變化。在模型中,兩組人爭奪相同的土地和食物資源,並且允許小部分人雜交。這是首次量化尼安德特人滅絕的動因。在計算機模型中,可以打開和關閉不同的過程,如突然的氣候變化、雜交或競爭。

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模型的數據來自於現有的古人類學、遺傳學和考古學數據,通過比較,只有現代人在利用稀缺的糧食資源方面比尼安德特人具有明顯優勢,才有可能在計算機模型中實現滅絕。計算機模型沒有辦法說明原因,科學家認為現代人的優勢可能與更好的狩獵技術、對病原體更強的抵抗力以及更高的繁殖能力有關。

模擬還表明,週期性Dansgaard-Oeschger事件(縮寫:DO事件)並不是全球尼安德特人滅絕的主要驅動力,但是在北歐地區發揮了重要作用。DO事件是一種氣候的快速波動,在上一個冰川期發生了25次。在北半球,它們以迅速變暖的形式出現,通常在幾十年之內,之後伴隨著較長時期的逐漸降溫。計算機模型綜合了氣候學家、數學家、遺傳學家、考古學家和人類學家的知識。科學家正在逐步改進模型,使其也包括大型動物,並實施更逼真的氣候模擬。

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