Naukowcy z Uniwersytetu w Kolonii po raz pierwszy przeprowadzili symulacje, które pozwalają prześledzić i przeanalizować dynamikę możliwych kontaktów między neandertalczykami a ludźmi anatomicznie współczesnymi na Półwyspie Iberyjskim w okresie paleolitu. Pierwsze fale migrantów anatomicznie współczesnych ludzi dotarły do Europy w przybliżeniu między 50 000 a 38 000 lat temu, trafiając na zamieszkujące kontynent populacje neandertalczyków. Badacze postawili pytania o prawdopodobieństwo spotkań obu grup, możliwość mieszania genetycznego oraz wpływ gwałtownych zmian klimatu na ich demografię.
Zespół kierowany przez prof. dr. Yaping Shao z Instytutu Geofizyki i Meteorologii wykorzystał specjalnie opracowany model numeryczny do eksploracyjnych symulacji rozmieszczenia, ruchu i wzajemnej łączności populacji. Do projektu dołączył także prof. dr Gerd‑Christian Weniger (emeritus) z Zakładu Archeologii Przedhistorycznej. Model uwzględnia wariacje klimatyczne oraz oddziaływania wynikające ze zmieniającej się dostępności zasobów, dzięki czemu pozwala dynamicznie testować różne scenariusze — w odróżnieniu od bardziej tradycyjnych metod archeologicznych i genetycznych.
„Łącząc klimat, demografię i kulturę, nasz model dynamiczny oferuje szersze ramy wyjaśniające, które pomagają lepiej interpretować dane archeologiczne i genomowe” — prof. Gerd‑Christian Weniger.
Okres przejścia ze środkowego do górnego paleolitu to czas stopniowego spadku liczebności neandertalczyków w Europie, szczególnie na Półwyspie Iberyjskim, a równocześnie rozprzestrzeniania się populacji ludzi współczesnych. Tło tych wydarzeń stanowiły silne fluktuacje klimatu: naprzemienne fazy ociepleń i ochłodzeń. Szybkie ocieplenia trwające zaledwie kilkaset lat przeplatały się z wolniej następującymi ochłodzeniami zwanymi zdarzeniami Dansgaard–Oeschger, a te z kolei były czasami przerywane przez silne, krótkotrwałe ochłodzenia spowodowane masowym zrzutem gór lodowych do północnego Atlantyku — tzw. zdarzenia Heinricha.
Dokładne zgranie czasowe wymarcia neandertalczyków i przybycia ludzi współczesnych pozostaje niepewne, dlatego możliwość kontaktów między grupami nie może zostać wykluczona. Analizy genetyczne kości z wykopalisk wskazują na mieszanie w Europie wschodniej we wczesnych fazach migracji ludzi współczesnych. Na Półwyspie Iberyjskim późniejsze mieszanie obu populacji jest teoretycznie możliwe z powodu dużych niepewności datowania, lecz jak dotąd nie udowodnione.
Autorzy przeprowadzili wielokrotne uruchomienia modelu z różnymi parametrami, aby ocenić realność różnych scenariuszy: wczesnego wymarcia neandertalczyków, małej populacji o wysokim ryzyku wyginięcia lub przedłużonego przetrwania umożliwiającego kontakt i mieszanie. W większości symulacji oba ugrupowania w praktyce się nie zetknęły. We wszystkich scenariuszach populacje okazały się bardzo wrażliwe na fluktuacje klimatu — to one decydowały o stabilności lub załamaniu demograficznym.
W tych przypadkach, gdzie populacja przetrwała wystarczająco długo, mieszanie obu grup było możliwe. Z symulacji wynika jednak, że prawdopodobieństwo takiego scenariusza było niskie — około 1%. W końcowych etapach tych rzadkich przebiegów modelu odsetek osobników z mieszanym pochodzeniem stanowił 2–6% całej populacji. Najbardziej sprzyjający obszar do ewentualnego krzyżowania się genów obu grup wskazano na północno‑zachodnim Półwyspie Iberyjskim, gdzie ludzie współcześni mogli dotrzeć wystarczająco wcześnie przed całkowitym załamaniem populacji neandertalskiej.
Następne prace zespołu będą dotyczyć udoskonalenia modelu oraz pola potencjału, które on wykorzystuje. Badacze planują rozszerzyć symulacje o populacje zwierząt pełniących rolę potencjalnej zdobyczy, co wymaga danych o roślinności i jej przestrzennym rozkładzie. Te informacje będą włączane do oddzielnie obliczanego pola potencjału dla ludzi i zwierząt, opartego na zróżnicowanych danych klimatycznych i geograficznych. Trwają również prace nad wykorzystaniem specjalizowanych algorytmów uczenia maszynowego do wspomagania tych obliczeń.
Badania realizowane są w ramach projektu HESCOR (Human & Earth System Coupled Research), który łączy nauki o systemie Ziemi, modelowanie systemów ludzkich i nauki humanistyczne, by lepiej zrozumieć, jak interakcje między środowiskiem a kulturą kształtowały przeszłość i nadal wpływają na świat. W projekcie uczestniczą specjaliści z zakresu nauk klimatycznych, archeologii, matematyki i nauk humanistycznych. HESCOR jest finansowany przez inicjatywę „Profilbildung” Ministerstwa Kultury i Nauki landu Nadrenia Północna‑Westfalia.
Artykuł naukowy: Shao, Y., et al. (2025). Pathways at the Iberian crossroads: Dynamic modeling of the middle–upper paleolithic transition. PLOS ONE. doi:10.1371/journal.pone.0339184 (pełny artykuł dostępny pod adresem: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0339184).