Simulaties met supercomputer: oorzaak uitsterven neanderthalers was moderne mens

Neanderthalers hebben minstens 300.000 jaar lang in Europa en een deel van Azië geleefd, tot ze, zo'n 43.000 tot 38.000 jaar geleden, op korte tijd van de aardbodem verdwenen zijn. In de huidige populaties van de moderne mens hebben ze slechts beperkte genetische sporen achtergelaten. 

Het staat duidelijk vast dat hun uitsterven samenviel met een periode van snel wisselende klimaatomstandigheden en ook met de aankomst van Homo sapiens in Europa. Vaststellen welke van deze factoren de belangrijkste oorzaak was, is een van de grootste uitdagingen in de evolutionaire antropologie.

Om in getallen uit te drukken welke processen een grote rol gespeeld hebben in de instorting van de populaties van de neanderthalers, moet men wiskundige modellen gebruiken die op een realistische manier de migratie van de neanderthalers en Homo sapiens kunnen simuleren, hun interacties, de concurrentie tussen beide groepen en hun vermenging in snel veranderende klimaatomstandigheden. Tot nu toe bestonden dergelijke modellen niet.

Nu is er echter een nieuwe studie waarin Axel Timmermann naar eigen zeggen de eerste realistische computersimulatie voorstelt van het uitsterven van de neanderthalers in Eurazië. Doctor Timmerman is de directeur van het Centrum voor Klimaatfysica van het Institute for Basic Science (IBS) aan de Nationale Universiteit van Busan in Zuid-Korea. 

Het computermodel heeft men laten lopen op de supercomputer Aleph van het IBS en het heeft een reeks wiskundige vergelijkingen uitgewerkt die beschrijven hoe het de neanderthalers en Homo sapiens verging in een glaciaal landschap dat veranderde met de tijd, bij een veranderende temperatuur, veranderende neerslag en verschillende vegetatiepatronen. In het model wedijveren de twee groepen mensachtigen voor dezelfde voedselbronnen en een klein deel van de populaties mag zich met elkaar vermengen.  

De belangrijkste parameters van het model zijn afkomstig van realistische simulaties van klimaatmodellen en van genetische en demografische gegevens. 

"Dit is de eerste keer dat we de onderliggende oorzaken van het uitsterven van de neanderthalers kunnen kwantificeren", zei Timmermann. "In het computermodel kan ik verschillende processen aan-  en uitzetten, zoals abrupte klimaatverandering, vermenging of concurrentie." 

Door de resultaten daarvan te vergelijken met bestaande paleo-antropologische, genetische en archeologische gegevens kon Timmermann aantonen dat een realistisch scenario voor het uitsterven van de neanderthalers in het computermodel enkel mogelijk is als Homo sapiens duidelijk in het voordeel was ten opzichte van de neanderthalers in het uitbuiten van de bestaande voedselbronnen. 

Het model geeft geen details maar mogelijke oorzaken van de superioriteit van de moderne mens kunnen te maken hebben gehad met betere jachttechnieken, een sterkere weerstand tegen ziekteverwekkers of een hogere vruchtbaarheid. 

Wat precies de snelle uitsterving van de neanderthalers veroorzaakt heeft, is lang een raadsel gebleven. Deze nieuwe benadering met computermodellen wijst competitieve uitsluiting aan als de waarschijnlijke oorzaak van de verdwijning van onze neven. De neanderthalers konden de concurrentie met de moderne mens over voedsel niet aan en stierven uit.

"Neanderthalers hebben de laatste 300.000 jaar in Europa geleefd en ze hebben plotselinge klimaatveranderingen meegemaakt en er zich aan aangepast, die zelfs nog ingrijpender waren dan de veranderingen die plaatsvonden in de periode van hun verdwijning", zei Timmermann. "Het is geen toeval dat de neanderthalers verdwijnen net op het ogenblik dat Homo sapiens zich begint te verspreiden in Europa."

"Deze nieuwe computersimulaties tonen duidelijk aan dat deze gebeurtenis de eerste grote uitsterving was die veroorzaakt is door onze soort", zo voegde hij er nog aan toe. 

Een onderzoeksteam van het Centrum voor Klimaatfysica van het IBS is nu bezig met het verfijnen van het computermodel om ook de megafauna erin op te nemen en meer realistische klimaatveranderingen toe te passen. "Dit is een nieuw onderzoeksgebied waarin klimaatgeleerden kunnen samenwerken met wiskundigen, genetici, archeologen en antropologen", zei Timmermann. 

De studie van Timmermann is gepubliceerd in Quaternary Science Reviews. Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van het Institute for Basic Science.