Siêu máy tính tìm ra nguyên nhân tuyệt chủng của người Neanderthal

Ảnh minh họa.

Với những bằng chứng mới, các nhà khoa học khí hậu từ Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS phát hiện ra rằng, sự tuyệt chủng của người Neanderthal không phải do sự thay đổi khí hậu lạnh đột ngột, cũng không phải do sự giao thoa với Homo sapiens mà sự cạnh tranh mới là yếu tố quan trọng nhất.

Người Neanderthal sống ở khu vực lục địa Âu - Á trong ít nhất 300.000 năm. Sau đó, khoảng 43 đến 38.000 năm trước, họ nhanh chóng biến mất khỏi bề mặt trái đất, chỉ để lại dấu vết di truyền yếu trong quần thể Homo sapiens ngày nay.

Sự tuyệt chủng của người Neanderthal trùng hợp với thời kỳ điều kiện khí hậu biến động nhanh chóng, cũng như sự xuất hiện của người Homo sapiens ở châu Âu. Tuy nhiên, việc xác định yếu tố nào trong số những yếu tố này là nguyên nhân chính là một trong những thách thức lớn nhất của các nhà nghiên cứu tiến hoá suốt thời gian dài.

Để định lượng quá trình nào đóng vai trò chính trong sự sụp đổ của quần thể người Neanderthal, các nhà khoa học sử dụng các mô hình toán học để có thể mô phỏng thực tế về sự di cư của người Neanderthal và Homo sapiens, sự tương tác, cạnh tranh và giao thoa của hai kiểu người trong môi trường khí hậu thay đổi.

Trong một báo cáo mới được công bố, Axel Timmermann, giám đốc Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS tại Đại học Quốc gia Pusan, đã trình bày mô phỏng mô hình máy tính thực tế đầu tiên về sự tuyệt chủng của người Neanderthal trên khắp lục địa Âu – Á. Mô hình bao gồm hàng ngàn dòng mã máy tính và được chạy trên siêu máy tính Aleph của IBS, giải một loạt các phương trình toán học mô tả cách người Neanderthal và Homo sapiens di chuyển trong một khung cảnh băng giá thay đổi theo thời gian dưới nhiệt độ thay đổi, lượng mưa và mô hình thảm thực vật.

Trong mô hình mô phỏng cả hai nhóm hominin (tông người) cạnh tranh cho cùng một nguồn thực phẩm và một phần nhỏ được phép xen kẽ. Các thông số chính của mô hình được lấy từ mô phỏng mô hình máy tính khí hậu thực tế, dữ liệu di truyền và nhân khẩu học.

"Đây là lần đầu tiên chúng tôi có thể định lượng các trình điều khiển của sự tuyệt chủng của người Neanderthat. Trong mô hình máy tính, tôi có thể bật và tắt các quy trình khác nhau, chẳng hạn như thay đổi khí hậu đột ngột, giao thoa hoặc cạnh tranh", ông Axel Timmermann cho biết.

Bằng cách so sánh kết quả với dữ liệu nhân học, di truyền và khảo cổ học hiện tại, Timmermann đã chứng minh rằng sự tuyệt chủng thực tế trong mô hình máy tính chỉ có thể nếu Homo sapiens có lợi thế đáng kể so với người Neanderthal về việc khai thác tài nguyên thực phẩm hiện có. Mặc dù mô hình không chỉ định chi tiết, những lý do có thể cho sự vượt trội của người Homo sapiens liên quan đến kỹ thuật săn mồi tốt hơn, khả năng chống lại mầm bệnh mạnh hơn hoặc mức độ thuận lợi cao hơn.

Chính xác những gì gây ra sự sụp đổ nhanh chóng của người Neanderthal vẫn còn khó nắm bắt trong một thời gian dài. Phương pháp mô phỏng mô hình máy tính mới này xác định loại trừ cạnh tranh là lý do có khả năng cho sự biến mất của người Neanderthal.

"Người Neanderthal sống ở lục địa Âu - Á trong 300.000 năm qua và trải qua và thích nghi với sự thay đổi khí hậu đột ngột, điều đó thậm chí còn kịch tính hơn những gì xảy ra trong thời gian người Neanderthal biến mất. Đó không phải là sự trùng hợp khi người Neanderthal biến mất vào thời điểm đó. Các mô phỏng mô hình máy tính mới cho thấy rõ rằng sự kiện này là sự tuyệt chủng lớn đầu tiên do loài của chúng ta gây ra. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu mới, trong đó các nhà khoa học khí hậu có thể tương tác với các nhà toán học, nhà di truyền học, nhà khảo cổ học và nhà nhân chủng học", Timmermann nhận định.

Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý Khí hậu IBS hiện đang cải tiến mô hình máy tính để có thể nghiên cứu cả nhóm động vật lớn và thực hiện các quy trình khí hậu thực tế hơn.