Пещера Ильзенхёле в Ранисе уже более века играет важную роль в археологии и палеонтологии. Именно здесь исследователи находили останки полосатых гиен, пещерных медведей и других давно вымерших существ. Здесь также было найдено несколько каменных артефактов. Эти длинные каменные куски листовидной формы принадлежат линкомбско-ранисско-ерзмановицкой культуре (LRJ). Но ученые не знали, с кем связана LRJ — с современными людьми или неандертальцами. Раскопки в начале 1900-х годов не смогли связать костные останки с артефактами.
Команда археологов из Института эволюционной антропологии Макса Планка, Тюрингского земельного фонда и Университета Фридриха-Александра Эрланген-Нюрнберг повторно раскопала пещеру и достигла более глубокого слоя отложений, чем кто-либо прежде. В результате на глубине 8 метров ученые нашли множество фрагментов костей. Последующий химический анализ коллагена из образцов показал, что останки принадлежали 13 различным гомининам. Но было неясно, кто они — сапиенсы или неандертальцы.
Это помог выяснить генетический анализ. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли секвенировали ДНК, извлеченную из костей. Хотя ДНК хранилась на протяжении тысячелетий в стабильной среде пещеры, она оказалась низкого качества. К счастью, за последнее десятилетие ученые разработали методы, которые усиливают и извлекают полезную информацию даже из очень старой и испорченной ДНК. В частности, исследователи извлекли митохондриальную ДНК, которую люди наследуют исключительно по материнской линии. Ученые также изучили белковый состав костных фрагментов, по которому можно определить вид гоминина. Анализ показал, что кости принадлежали современным людям и им 45 000 лет. Следовательно, культура LRJ относилась к Homo sapiens, а, значит, человек прибыл на северо-запад Европы значительно раньше, чем считалось.
Новые данные показывают, что Homo sapiens, несомненно, обитал в Центральной и Северо-Западной Европе задолго до того, как вымерли последние неандертальцы 40 000 лет назад. На протяжении тысячелетий в Европе соседствовали два разных вида людей. Они торговали, скрещивались, параллельно развивали своих технологии и, вероятно, в какой-то момент начали воевать друг с другом за контроль над истощающимися ресурсами во времена изменения климата. Примечательно, что до 2% ДНК людей европейского или азиатского происхождения наследовано от неандертальцев, хотя африканцы к югу от Сахары не имеют ДНК неандертальцев.
Исследования расширяют период географического и хронологического совпадения между неандертальцами и Homo sapiens в Европе, но не дают информации о том, как и почему вымерли неандертальцы. Есть лишь косвенные данные. Так, генетический и химический анализ некоторых останков животных из пещеры Ильзенхёле показал, что климат в этой части Европы 40-45 тыс. лет назад был очень холодным. Он напоминал климат сегодняшней северной Скандинавии или Сибири. Присутствие костей северного оленя и шерстистого носорога создает картину суровой, похожей на тундру окружающей среды. Это бросало вызов навыкам выживания ее обитателей.
Диета как ранних сапиенсов, так и поздних неандертальцев, по-видимому, была ориентирована на крупную наземную дичь, что приводило к конкуренции. Суровый климат, небольшая численностью населения и возможное сокращение популяций животных за несколько тысяч лет охоты на них этому способствовало. Такие факторы могли негативно влиять на поздние популяции неандертальцев. Однако, как признают ученые, нужны дополнительные данные, чтобы понять роль и влияние климата и новых групп H. sapiens на возможное исчезновение неандертальцев в Европе.
Ученые считают, что Homo sapiens и неандертальцы отделились от общего предка более 600 000 лет назад. Этим предком мог быть Homo heidelbergensis, Homo antecesso или другой вид.