האדם הניאנדרטלי

אטימולוגיה

המונח "ניאנדרטל" (Neandertal) נטבע על שמו של עמק ניאנדר שבנורדריין-וסטפאליה, גרמניה, שבו התגלו המאובנים הניאנדרטלים הראשונים שהוגדרו כאוכלוסייה של אדם קדמון (ראו בפרק הבא). פירושה המילולי של המילה "ניאנדר" (Neander) הוא "אדם חדש". שם זה ניתן לעמק במקור לכבודו של יואכים נוימן (Joachim Neumann), שנודע גם בצורה היוונית של שם משפחתו כיואכים ניאנדר, מלחין מזמורי-דת פרוטסטנטי בן המאה ה-17 אשר נהג לקבל את השראתו מנופי העמק. המילה "תאל" (בכתיב המקובל באותה תקופה thal) פירושה בגרמנית "עמק", לכן שמו המלא של עמק ניאנדר היה "ניאנדרתאל" (Neanderthal) ועל שמו נקראו המאובנים בשם "ניאנדרתלים" או "אדם ניאנדרתלי".
השם המדעי "הומו ניאנדרתלנסיס" (Homo neanderthalensis) בנוי בצורה התקנית של שם מדעי כפול – סוג ומין – שהנהיג קארולוס ליניאוס. שם הסוג, שפירושו בלטינית "אדם", נטבע במקור על ידי לינאוס כשם הסוג של המין האנושי בן-ימינו הומו ספיינס, בעוד שם המין גזור מן הצורה הלטינית של "ניאנדרתלי". בשיטת מתן השמות המדעיים, כאשר יש צורך לציין גם תת-מין, הוא מתווסף כשם שלישי. לכן חוקרים שמתנגדים להפרדת הניאנדרטלים למין אחר בסוג האדם, וסבורים שיש לכלול אותם כתת-מין נוסף של ספיינס, מכנים אותם בשם המדעי "הומו ספיינס ניאנדרתלנסיס" (Homo sapiens neanderthalensis).
בשנת 1901 שינתה רפורמה רשמית את צורת הכתיב "תאל" בגרמנית לכתיב המקוצר טאל (thal→tal). לכן אנשים רבים, ובייחוד אמריקאים, משתמשים כיום באיות החדש "ניאנדרטל", בעוד באירופה עדיין מקובל יותר האיות הישן; שתי צורות האיות נכונות בשימוש (בעברית, האקדמיה ללשון העברית ממליצה על הכתיב "נאנדרטלי".) עם-זאת, מכיוון שלפי המוסכמות בתחום הטקסונומיה אין לשנות איות של שם מדעי שכבר ניתן, שם המין הנכון נשאר "ניאנדרתלנסיס".

גילוי וסיווג

האדם הניאנדרטלי הוא טיפוס האדם הקדום הראשון שהתגלה למדע, ועד היום הוא השכיח ביותר בשרידי מאובנים הומיניניים, פרט למאובני האדם המודרני עצמו. עם-זאת, ייתכן שהסיבה העיקרית לכך איננה שכיחות גבוהה במקור, אלא תפוצתו בחלקי עולם שכיום שוכנות בהם מדינות מתקדמות, אשר יש בהן עניין רב יותר במחקר פלאואנתרופולוגי, בעיקר בהשוואה למדינות מתפתחות באפריקה ובאסיה. חיזוק להשערה זו נמצא בהבדלים שבתוך תחום התפוצה הניאנדרטלי - אתרים ניאנדרטלים רבים יותר התגלו ונחקרו במדינות מערב-אירופה בהשוואה למזרחה, ובתחומי ישראל בהשוואה למדינות אחרות במזרח התיכון.
גורמים נוספים לשפע ממצאי המאובנים היו מגורי הניאנדרטלים במערות, וככל הנראה מנהגם לקבור בהן את מתיהם. גם האקלים הקר והיבש ששרר באירופה בתקופתם סייע להשתמרות המאובנים שלהם, ואף להשתמרות די-אן-איי במאובנים אלו. למרות שפע זה של ממצאים ידוע כיום שהאוכלוסייה הניאנדרטלית הייתה קטנה, התקיימה למשך תקופה קצרה יחסית למיני אדם אחרים, וייצגה ענף צדדי למדי באבולוציה של האדם.

תגליות ראשונות והגדרת המין הניאנדרטלי

כבר במחצית הראשונה של המאה ה-19 החלו להיחשף באירופה שלדי אנשים שהאנטומיה שלהם שונה מן האנטומיה של בני-אדם מודרניים. בשנת 1829, במחוז לייז' שבבלגיה, הבחין הרופא פיליפ-שארל שמרלינג, שילדי אחד החולים שלו משחקים בגולגולות מוזרות של חיות, שאותן מצאו במערת אנז'י (Engis). שמרלינג חפר במערה וגילה מאובני בעלי-חיים קדומים כמו דוב המערות, כלי-אבן שבדיעבד שויכו לתרבות המוסטרית, ומספר עצמות אדם, אחת מהן הייתה כיפת גולגולת של ילד במצב שימור טוב. שמרלינג תיאר בפרוטרוט את ממצאיו בספר שכתב, אך הם לא זכו לתשומת לב רבה, ורק כמאה שנה לאחר מכן נמצאה הגולגולת במגרה במוזיאון והוגדרה ללא ספק כניאנדרטל.

בשנת 1848 התגלתה במחצבת פורבס (Forbes' Quarry) שבגיברלטר גולגולת כמעט שלמה של אישה מבוגרת, הידועה כיום בספרות המדעית בסימון "גיברלטר 1". בדיעבד, לאחר התגלית בעמק ניאנדר (ראו להלן), הוגדרה גם גיברלטר 1 כניאנדרטלית.

בשנת 1856 חצבו פועלים במערה במחצבת אבן גיר בעמק ניאנדר שבגרמניה, וחשפו בה עצמות-אדם מאובנות, שאותן השליכו לתל-אשפה סמוך. יוהאן קארל פולרוט (Johann Carl Fuhlrott), מורה בית ספר וחוקר-טבע חובב שעבר במקום, זיהה את חשיבות העצמות והראה אותן להרמן שפהאוזן, פרופסור לאנטומיה באוניברסיטת בון. שניהם פרסמו את הממצא במאמר מדעי רשמי בשנת 1857, והוא זכה לכינוי "אדם ניאנדרטלי", או בכתיב הישן "אדם ניאנדרתלי". המאובנים שהתגלו כללו כיפת גולגולת אשר עד היום מסומנת בספרות המדעית כ"ניאנדרטל 1" ונחשבת ל"ממצא מגדיר" (type specimen) של המין. צורתה המוארכת והנמוכה ורכס הגבות המודגש שלה חרגו בבירור מאלו של בני-אדם בני-ימינו, אף כי נפח החלל הפנימי שלה, המעיד על גודל המוח, הוא כ-1,400 סמ"ק, דומה לממוצע של מוחות אדם בני-ימינו. יחד איתה התגלו גם שתי עצמות ירך ומספר חלקים של עצמות זרוע, אגן, עצם-בריח וצלעות. המערה המקורית נהרסה כליל בהמשך העבודות במחצבה, אך כמאה וחמישים שנים לאחר מכן, בשנת 1997, התגלו בחפירות נוספות באותו אתר כלי-אבן רבים ועצמות ניאנדרטליות שהדי-אן-איי המיטוכונדריאלי מוצה מהן בהצלחה.
שפהאוזן ופולרוט ייחסו את עצמות עמק ניאנדר לגזע בני-אדם עתיק שנכחד, אך הסבר זה נתקל באותן שנים בהתנגדות עזה גם בחוגים מדעיים. רק שנתיים לאחר פרסום התגלית, בשנת 1859, פרסם צ'ארלס דרווין את המהדורה הראשונה של ספרו מוצא המינים, אך בספר זה לא התייחס עדיין למוצא האדם או לשרידים הניאנדרטלים. תומאס הנרי האקסלי חקר את השרידים הניאנדרטלים על-פי רישומים, תצלומים והעתק גבס ששלח לו פולרוט, ודן בהם בפירוט בחיבורו ההיסטורי "ראיות למקומו של האדם בטבע" משנת 1863, ובמספר מאמרים נוספים. הוא הסכים שמדובר בשלדים עתיקי-יומין ואף הסיק נכונה שהם אינם קרובים יותר לקופי אדם ואינם מהווים "חולייה חסרה", אך הציע שהגולגולת מזכירה בצורתה גולגולות של ילידי אוסטרליה.
הקסלי גם מתח ביקורת קשה על האנטומאי פרנץ יוזף מאייר, עמיתו של שפהאוזן באוניברסיטת בון, אשר טען כי מדובר בשלד של "קוזאק מונגולי חולני, פליט שנמלט מרוסיה לגרמניה בעת מלחמות 1814". מאייר אף הרחיק לכת ורמז כי רכס הגבות הגדול של הגולגולת נוצר כתוצאה מהרגלו של בעליה הסובל ממחלות לקמט את מצחו. גם מומחים נוספים באותן שנים, למשל הפתולוג הגרמני הנודע רודולף וירכו, טענו שמדובר בשלד אדם מעוות כתוצאה ממחלה כלשהי, סברה שנפסלה לחלוטין רק עשרות שנים לאחר מכן עם גילוי מאובנים ניאנדרטלים נוספים ברחבי אירופה.
בשנת 1864 היה הגאולוג הבריטי ויליאם קינג הראשון שהציע כי שרידי העצמות מעמק ניאנדר וממחצבת פורבס שייכים למין נפרד של בני-אדם, אשר אותו הגדיר רשמית בשם המדעי "הומו ניאנדרתלנסיס". הקסלי הטיל ספק גם בסיווג של קינג, ובכתביו נמצאה קריקטורה שצייר המראה ניאנדרטל מוכתר בשם המדעי האירוני "הומו הרקולס קולומרום", כלומר "איש עמודי הרקולס", ככל הנראה ברמז לגולגולת מגיברלטר (הבריטית) שהתגלתה לפני שרידי ניאנדרטל מגרמניה. הוויכוח בשאלה האם ראוי לסווג את האדם הניאנדרטלי כתת-מין קדום של האדם המודרני או כמין נפרד בסוג אדם נמשך למעשה עד היום (ראו להלן בסעיף אבולוציה).
ארבע שנים לאחר מכן, בשנת 1868, התגלה במערת קרו-מניון במחוז דורדון שבצרפת, הראשון מבין שלדי אדם קדמון אשר מאפייניו האנטומיים זהים לאלו של בני-אדם בני-ימינו, ושונים במובהק מאלו של השלדים הניאנדרטלים. ממצא זה העלה לראשונה את שאלת היחסים בין "בני קרו-מניון" (במינוח המדעי המקובל כיום "הומו ספיינס מודרני אנטומית") לבין ניאנדרטלים בפרהיסטוריה של אירופה.

אנטומיה ומורפולוגיה

שלד האדם הניאנדרטלי משייך אותו בבירור לסוג אדם (Homo), והוא דומה למדי לזה של בן-האדם מודרני. בראשית המחקר על הניאנדרטלים, בתחילת המאה ה-20, שוחזר שלד הניאנדרטלים בטעות באופן פרימיטיבי מאוד, והודגשו בו תכונות דמויות קוף-אדם; אך בשנים האחרונות פלאואנתרופולוגים נוהגים לעיתים לומר שניאנדרטל לבוש בבגדים רגילים לא היה מעורר תשומת לב מיוחדת אילו היה מופיע כיום במקום ציבורי. עם זאת, יש עדיין בשלד הניאנדרטלים תכונות רבות המבדילות את הניאנדרטלים מכל אדם בן-זמננו. חלק מתכונות אלו הן "פרימיטיביות" או "ארכאיות", כלומר דומות לאלו של מיני אדם קדומים יותר, בעוד אחרות הן דווקא מתמחות (specialist), כלומר, מייחדות את הניאנדרטלים מכל שאר מיני האדם הקדומים, ומעידות קרוב לוודאי על תהליך של התאמה אבולוציונית לסביבה מיוחדת, כמו למשל לחיים בתנאי קור.

מוח וגולגולת

נפח המוח של הניאנדרטלים היה דומה לשל בני-אדם בני-ימינו, ובממוצע אף מעט גדול יותר, כ-1,500 סמ"ק. למעשה, נפח ממוצע זה לא היה תכונה ניאנדרטלית, והוא היה זהה לממוצע של בני-אדם "מודרניים אנטומית" (הומו ספיינס ספיינס או "קרו-מניון") בני-תקופתם, שאף הוא היה גדול במקצת מן הממוצע של ימינו. הירידה הקלה בנפח המוח הממוצע בעשרות אלפי השנים האחרונות אינה מעידה על הקטנת המוח יחסית לגודל הגוף, אלא נובעת מן ההקטנה הכללית של הגוף באוכלוסיות אדם מודרניות רבות, למשל בדרום מזרח אסיה ובדרום אפריקה. באוכלוסיות אדם בנות-ימינו המאופיינות בגוף גדול, למשל אצל מרבית בני האדם ממוצא אירופי או אפריקאי, נפח המוח הממוצע דומה לממוצע הניאנדרטלי.
למרות גודל מוחם, מבנה הגולגולת של הניאנדרטלים ארכאי - הוא מאורך (מפנים לאחור) ונמוך (מלמעלה למטה), יחסית לגולגולת האדם המודרני, ובכך מזכיר מיני אדם קדומים יותר כמו הומו ארקטוס והומו היידלברגנסיס. עקב המצח המשופע יותר של הניאנדרטלים האונה המצחית של המוח קטנה אצלם יותר באופן יחסי, בעוד שהאונה העורפית גדולה יותר.
העורף של הגולגולת הניאנדרטלית גדול ומעוגל, ובקצהו האחורי ביותר ישנה בליטה אופיינית, המתבטאת לא רק במבנה הגולגולת אלא גם במבנה הפנימי של המוח עצמו. המונח האנטומי לבליטה זו הוא occipital bun, אך בגלל צורתה האופיינית היא מכונה לעיתים במילה הצרפתית "לה-שניון", שפירושה תסרוקת "קוקו". בצדו החיצוני של השיניון ישנם רכסי עצם קטנים (suprainiac fossa) ששימשו כמעגן לשרירי עורף חזקים.
הנקב הגדול (פוראמן מגנום - הפתח בתחתית הגולגולת המאפשר חיבור בין המוח למוח השדרה) הניאנדרטלי מוארך בצורתו, ואינו עגול כמו אצל האדם המודרני. משערים שזוהי תוצאת לוואי של התארכות הגולגולת הניאנדרטלית במהלך ההתפתחות העוברית.
בשנת 2013, מחקר שנערך באוניברסיטת אוקספורד בהשתתפות כריס סטרינגר ורובין דאנבר (ממציא מספר דאנבר) השווה 13 גולגולות ניאנדרטליות ל-32 גולגולות ספיינס "מודרני אנטומית", כולן מתוארכות לתקופה שבין 75 אלף ל-27 אלף שנים לפני זמננו. נמצא שהנפח הממוצע של מוחות ניאנדרטלים וספיינס בן-זמנם היה זהה - 1,473 סמ"ק. עם זאת, המחקר מצא ארובות עיניים גדולות משמעותית בגולגולות הניאנדרטליות. מכאן הסיקו החוקרים, תוך היעזרות בנתונים מבני-אדם וקופים בני-ימינו, שגם אזור המוח האחראי על הראייה, קליפת הראייה באונה העורפית, היה גדול יותר אצל הניאנדרטלים. המחקר חישב "תיקון" לגודל המוח המוקדש לפעילות קוגניטיבית וחברתית, לאחר ניכוי קליפת הראייה וכן תוך התחשבות בגודל הגוף הקטן יותר של ספיינס, אשר בדרך-כלל דורש גם מוח קטן יותר. באופן זה נמצא שגודל המוח ה"מתוקנן" בגולגולות ספיינס היה גדול באופן מובהק מזה שבגולגלות הניאנדרטליות. המחקר הציע שיתרון זה עמד בבסיסה של יכולת חברתית טובה יותר באוכלוסיית ספיינס, שאפשרה להם ליצור קהיליות גדולות יותר.

פנים, לסתות ושיניים

הניאנדרטלים ייחודיים במבנה פניהם. פלאואנתרופולוגים נוהגים לעיתים לתאר את פניהם כאילו תפסו אותם בגשר האף ומשכו אותם קדימה. גשר האף מזדקר קדימה כמעט אופקית, ולא יורד באלכסון למטה כמו אצל האדם המודרני, ובכך מהווה מכסה לחלל אף גדול ממדים. פתח האף בקדמת הגולגולת רחב מאוד. היו חוקרים שפירשו את חלל האף הגדול כהתאמה מתמחה לשמירת לחות מערות האף בתנאי אקלים יבש וקר, ואפשר לראות תופעה דומה אצל האנטילופה סאיגה החיה בערבות סיביר.
עצמות הלחיים של הניאנדרטלים גם הן "משוכות קדימה" במרכז הפנים, כך שנוצר משטח אחד בלבד בכל צד של הפנים מהאף ועד האוזן. זאת בניגוד לעצמות הלחיים של האדם המודרני, הבולטות הצידה כך שקיימים שני משטחים מכל צד של הפנים - סמוך לאף ובצד הפנים - שבמבט מלמעלה יוצרים זווית ביניהם.
בקדמת הגולגולת הניאנדרטלית רכס גבות בולט מאוד, גדול יותר משל כל אדם מודרני שהוא. זוהי תכונה ארכאית האופיינית למיני אדם קדומים, אך רכס הגבות הניאנדרטלי אינו ישר יחסית כמו זה של ארקטוס, אלא מתקמר מעל כל עין לחוד בדומה לזה של היידלברגנסיס. ארובות העיניים הגדולות של הניאנדרטלים מראות שהיו להם עיניים גדולות, אשר הגבירו את הרגישות לעוצמות האור הנמוכות יותר באזורים הצפוניים שבהם חיו. עיניים גדולות יותר (אם כי לא גדולות כשל ניאנדרטלים) מאפיינות גם כיום אוכלוסיות אדם החיות בקווי רוחב צפוניים.
הלסת הניאנדרטלית פרימיטיבית בגודלה, ומסיבית בהרבה מלסת האדם המודרני. אף על פי ששיני הניאנדרטלים אף הן גדולות יותר, הן עדיין קטנות יחסית ללסת, ולעיתים נשאר רווח (retromolar space) בין השן הטוחנת האחורית ביותר לענף העולה של הלסת. זאת בניגוד ללסת האדם המודרני שהיא כה קטנה עד שלשן האחורית ביותר (שן בינה) כמעט ולא נותר מקום, והיא צומחת בגיל מאוחר ולעיתים אף אינה חורגת כלל לתוך חלל הפה.
בדומה לכל מיני האדם הנכחדים ובניגוד לאדם המודרני, הלסת הניאנדרטלית חסרה בליטת סנטר.

שלד הגוף

באופן כללי, ניאנדרטלים היו נמוכים במעט מבני-אדם בני-ימינו אך מוצקים וחסונים יותר. הגובה הממוצע מוערך ב-168 ס"מ בגברים וב-156 ס"מ בנשים. המשקל הממוצע מוערך ב-77 ק"ג בגברים וב-66 ק"ג בנשים. מבנה הגוף הרחב והגפיים הקצרות יחסית של הניאנדרטלים מפורש לפעמים כהתאמה לתנאי קור על פי כלל אלן - הקטנה של שטח הפנים של העור מאפשרת הקטנה של איבוד החום. מבנה גוף עגלגל, אם כי הרבה פחות חסון משל הניאנדרטלים, ניתן למצוא כיום אצל אוכלוסיות אדם מאזורים קרים, כמו אצל הלאפים והאינואיטים.
שלד הניאנדרטלים היה בעל עצמות עבות באופן יוצא דופן, והיו בהן רכסי עצם (ששימשו כמאחז לשרירים) מפותחים. גם המפרקים היו עבים משל בני אדם מודרניים. כלוב הצלעות של הניאנדרטלים היה בעל צורה חרוטית, בניגוד לכלוב הצלעות הגלילי של בני-אדם בני-ימינו, ורחב בבסיסו, כך שגוף הניאנדרטלים היה בעל מותן פחות מודגש באופן יחסי. האגן היה רחב מאגן מודרני, ועצם החיק ארוכה יותר, ככל הנראה כהתאמה להגדלת תעלת הלידה, בשל הצורך של הנשים הניאנדרטליות ללדת תינוקות בעלי נפח גולגולת גדול. היחס בין אורך עצמות השוקיים לאורך עצמות הירך היה נמוך יותר בניאנדרטלים, בהשוואה לאותו היחס בבני-אדם בני-ימינו, וכמוהו גם היחס בין אורך עצמות האמה לאורך עצם הזרוע.

גנטיקה

עד שנת 2010 פוענח רצף הגנום המיטוכנדרי וחלק משאר הגנום של יותר מ-10 פרטים ניאנדרטלים. בנוסף פוענח הגנום כולו מתוך שלוש נשים ניאנדרטליות מאתר וינדיה בקרואטיה, המסומנות Vi33.25, Vi33.16 ו-Vi33.26, ברמת דיוק של "טיוטה", כלומר אין עדיין ביטחון מלא בזהותם של חלק מן הנוקלאוטידים. בשנת 2013 פורסם הגנום השלם של גבר ניאנדרטל ממערת דניסובה, באיכות גבוהה משל כל גנום ניאנדרטל יחיד שמופה לפניו, ואף באיכות גבוהה משל כמה גנומים שלמים שמופו מבני-אדם בני-ימינו. כל מקטע בתוכו מופה בממוצע 50 פעמים ("רמת כיסוי" של פי 50). עם זאת מוערך שלמרות כל אמצעי הזהירות שננקטו, כאחוז אחד מן הנוקלאוטידים עדיין "מזוהם" בדי-אן-איי של בני-אדם בני-ימינו, שמקורו בעובדי המעבדה המטפלים בתהליך המיצוי והמיפוי. גנום זה, הודות להשתייכותו לגבר, גם מכיל לראשונה רצף שלם של כרומוזום Y ניאנדרטלי. רצף הגנום המלא ציבורי לחלוטין, וחופשי להורדה באתר הפרויקט למיפוי הגנום הניאנדרטלי.
ההבדל בין הגנום הניאנדרטלי לגנום האדם בן-ימינו, כשהוא נמדד במספר זוגות הנוקלאוטידים השונים, הוא בממוצע 12.7% מן ההבדל בין גנום השימפנזה לגנום האדם. לצורך ההשוואה, ההבדלים בין הגנומים של בני-אדם בני-ימינו מכל העולם הם רק מעט פחות מ-10% מן ההבדל בינם לגנום השימפנזה. לפי מדד זה הניאנדרטלים דומים איפוא לאדם הרבה יותר מאשר לשימפנזה, אך עדיין שונים יותר מכל אוכלוסיית בני-אדם בני-זמננו. מכאן אין להסיק בטעות שדמיון הגנום הניאנדרטלי לגנום השימפנזה גדול מדמיון גנום האדם לגנום השימפנזה, שכן המדד אינו מביא בחשבון נוקלאוטידים הזהים בין גנום האדם והשימפנזה אך שונים בגנום הניאנדרטלי. למעשה גנום האדם והגנום הניאנדרטלי נבדלים מגנום השימפנזה באותו שיעור לערך, כלומר הניאנדרטלים אינם קרובים יותר לשימפנזים מן האדם בן-ימינו.
רק בחמישה גנים מקודדים לחלבון זוהתה יותר ממוטציה אחת המבדילה את המבנה המרחבי של חלבוני האדם המודרני והאדם הניאנדרטלי. חלבונים אלו מעורבים בתפקודים שונים של העור, תאי זרע ושעתוק לרנ"א בריבוזום, אשר משמעותם עדיין איננה ברורה. הבדלים חשובים נוספים עשויים להתקיים באזורים אחרים בגנום אשר אינם מקודדים לחלבונים, אך מפקחים על מידת ההתבטאות של גנים (רצפי בקרה). אחת הדרכים לזהותם היא לחפש אזורים בגנום שעברו אבולוציה מואצת באדם יחסית לשימפנזה (Human Accelerated Regions או בראשי-תבות HAR). נמצא כי באזורים כאלו הניאנדרטלים נושאים ב-91.4% מן המקרים את הרצף האנושי. כלומר מרבית המוטציות האחראיות לאנושיותו של האדם משותפות לבני-אדם בני-ימינו ולניאנדרטלים.
בדי-אן-איי שהופק מעצמות של לפחות שני ניאנדרטלים שונים, האחד ממערת אל-סידרון בספרד והשני מאתר מונטה לסיני (Monti Lessini) באיטליה, המתוארך לתקופה של 50 אלף שנה לפני זמננו, נמצאה אותה מוטציה בגן MC1R. גן זה מקודד לקולטן של מלאנוקורטין ובבני-אדם מודרניים, מוטציות שונות בו גורמות לעור בהיר ומנומש ושיער אדמוני. לכן מקובל לשער היום שחלק מהניאנדרטלים היו אדומי שיער, והם מוצגים כג'ינג'ים בכמה מן השִחזורים האמנותיים מן השנים האחרונות.
עם זאת, המוטציה הניאנדרטלית אינה זהה למוטציות בבני-אדם ג'ינג'ים בני-ימינו, כיוון שהיא התרחשה כתוצאה מהחלפת נוקלאוטידים אחרים באותו גן. לכן היא אינה מעידה בפני עצמה על קרבת משפחתם לניאנדרטלים, ונראה ששער אדמוני התפתח והתפשט באופן בלתי-תלוי בבני-אדם מודרניים ובניאנדרטלים. להשתלשלות של הניאנדרטלים ובני האדם בני-ימינו, ולעדויות בדבר רביית כלאיים ביניהם, ראו בפרק "אבולוציה".

אקלים גלובלי ותפוצה

הניאנדרטלים חיו בשלבים התיכון והעליון של תור הפליסטוקן, במהלך תקופות קרח ותקופות בין-קרחוניות. בשיאן של התקופות הקרחוניות, האזורים הצפוניים יחסית בהם חיו נאנדרטלים - אירופה, הקווקז וסיביר - היו קרים מאוד. אזורי תפוצה דרומיים יותר, שבהם תהפוכות האקלים היו כנראה מתונות, כוללים את המזרח התיכון, איטליה וחצי האי האיברי. הניאנדרטלים לא חיו ככל הנראה בצפון-אירופה, צפונה לקו הרוחב 50° לערך, משום שאזורים אלו היו מכוסים באותה תקופה בקרחונים במשך כל עונות השנה. אין עדויות למציאות ניאנדרטלים באפריקה, בדרום אסיה או במזרח הרחוק.
על פי השונות הנמוכה בין גנומים של ניאנדרטלים מעריכים כי אפילו בשיאה מנתה האוכלוסייה שלהם פחות ממאה אלף נפש בדור, ואולי כעשרת אלפי נפשות בלבד.

תזונה וציד

בדומה למרבית מיני האדם לאורך הפרהיסטוריה, הניאנדרטלים היו ציידים-לקטים. על פי הרכב איזוטופים של שיניהם ניתן להסיק שבשר ציד היה מרכיב עיקרי בתזונתם, קרוב לוודאי משום שבאירופה של עידן הקרח מקורות מזון צמחי היו מוגבלים. באתרים ארכאולוגים שבהם נמצאים שרידי ניאנדרטלים, נמצאים כמעט תמיד גם מאובנים רבים של בעלי-חיים בני תקופתם, עם סימני חתכים בעצמות שנגרמו מכלי-אבן חדים.
נשק הציד העיקרי היה ככל הנראה חניתות עץ, בעלות חוד עץ מוקשה באש או חוד אבן. באתר הארכאולוגי לרינגן (Lehringen) שבגרמניה, המתוארך לגיל של כ-125 אלף שנה, נמצאו שברי חנית מעץ טקסוס באורך כולל של 2.40 מטר בין צלעותיו של שלד פיל מן המין הנכחד Elephas antiquus. בשכבות המוסטריות של אתר אום-אל-טלל בסוריה, שגילן כ-50 אלף שנים, נמצא שבר צור של חוד חנית מסותת בטכניקת לבלואה כשהוא נעוץ עמוק בתוך חוליות הצוואר של ערוד. הניאנדרטלים לא הכירו את הקשת והחץ, ונדירותם של ראשי חנית קטנים ועדינים באתריהם הובילה חוקרים מסוימים לשער שהם לא השתמשו בנשק הטלה למרחוק, אשר היה נפוץ אצל בני-אדם מודרניים אנטומית, אלא בחניתות כבדות מטווחים קרובים יחסית. שיטת ציד זו הכריחה אותם להתגנב או לרדוף אחר טרפם עד למרחק קטן מאוד ממנו, ולהסתכן יותר בפגיעה במאבק עמו. בהשערה זו תומכים סימני שברים ופגיעות רבות שנמצאו בשלדי ניאנדרטלים, למרות המבנה המוצק של עצמותיהם העבות. כמו כן מוצאים בשלדי ניאנדרטלים סימנים רבים של תת-תזונה, המראים שהשגת המזון לא הייתה קלה. ציד יעיל קרוב לוודאי הצריך שיתוף פעולה הדוק בין מספר ציידים.
במספר אתרים, כמו מערת אל סידרון בספרד, מערת קרפינה בקרואטיה ואתר אברי-מולה בצרפת, נמצאו חתכים גם על עצמות הניאנדרטלים עצמן, באופן הרומז על קניבליזם, אם כי חוקרים מסוימים סברו שמדובר בהכנה טקסית של גופות לקבורה.

פתולוגיות

סימני שברים רבים נמצאו בעצמות ניאנדרטלים, בעיקר שברי צלעות (למשל אצל שנידאר 4 והאיש הזקן מלה שאפל), עצמות ירך (לה פראסי 1), שוקיים (לה פראסי 2 וטבון 1), עמוד שדרה (כבארה 2) ושברי גולגולת (שנידאר 1 וגולגולות קראפינה). חוקרים ציינו ששכיחות השברים אצל ניאנדרטלים דומה לזו המתגלה אצל רוכבי רודיאו מקצוענים כיום, ושיערו שהם מעידים על מאבק גופני בחיות ציד גדולות ללא שימוש בכלי הטלה מרחוק. רבים משברים אלו החלימו בלי להותיר סימני זיהום, מה שרומז כי הניאנדרטלים טיפלו בחבריהם הפגועים ופרנסו אותם עד שהבריאו.
ניאנדרטלים גם סבלו רבות מטראומה גופנית. אצל שנידאר 1 נמצא נקב בין צלעות 8 ו-9 שככל הנראה חדר את הריאה. ייתכן שפגיעה זו ארעה בזמן ציד או קרב, אך על פי מצב העצמות נראה כי במקרה זה שרד הניאנדרטל מספר שבועות אחרי הפגיעה, וייתכן שלבסוף נהרג בהתמוטטות סלע במערה. בניאנדרטלים אחרים נמצאו סימני מכות ופגיעות ראש שהגלידו, וסימני זיהום רבים. כמו כן דלקות פרקים כמו דלקות בקרסוליים, עמוד שדרה וברכיים היו נפוצות, ונמצאו ברוב שלדי שנידאר ובשלד הזקן מלה שאפל.
מחקר שנערך ב-669 שיניים ניאנדרטליות הראה ש-75% מן הניאנדרטליים סבלו מנשירת שיניים ומחלות שיניים בדרגות שונות.

אבולוציה

שאלות הנוגעות למקום הניאנדרטלים באבולוציה של האדם, מידת אנושיותם, יחסיהם עם בני-אדם מודרניים וסיבת הכחדתם, מעוררות עניין רב במדע ובציבור, בשל חשיבותן להגדרת הייחוד האנושי ו"מותר האדם". כיום ידוע שהניאנדרטלים היו ענף קטן ומאוחר יחסית באבולוציה של האדם, אשר התפתח באירופה ובמערב אסיה באותה תקופה ובמקביל להתפתחותם באפריקה של בני אדם מודרניים לחלוטין בהופעתם. דווקא הדמיון והקרבה הרבים בין הניאנדרטלים לאנושות בת-זמננו מעלים שאלות לגבי מקור ההבדלים התרבותיים ביניהם, ולגבי הכחדתם של הניאנדרטלים באותה תקופה עצמה שבה התפשטו בני האדם המודרניים למרבית יבשות כדור הארץ.

מוצא הניאנדרטלים

מקובל כיום שהניאנדרטלים התפתחו בפלייסטוקן התיכון, לפני כ-500 אלף עד 200 אלף שנה, מאוכלוסיית אב של בני-אדם קדומים המסווגת על ידי חוקרים שונים כ"קדם-ניאנדרטלים", "הומו ספיינס ארכאי", הומו היידלברגנסיס או הומו רודזיינסיס. לא ברור עדיין אם אוכלוסיית אב זו הופיעה לראשונה באפריקה והתפשטה לאחר מכן גם צפונה, או להפך. מכל מקום, החל מ-500 אלף שנה לפני זמננו כבר ניתן למצוא מאובנים רבים של אוכלוסייה זו על פני אפריקה, המזרח התיכון, אירופה ומערב אסיה. מאובנים אלו דומים למדי זה לזה, ומתאפיינים בנפח מוח של 1,100 עד 1,300 סמ"ק, גדול משמעותית משל מאובני הומו ארקטוס, אך עדיין נמוך מן הממוצע של ניאנדרטלים "קלאסיים" ובני-אדם מודרניים. מאובנים אלו גם דומים מאוד לניאנדרטלים הקלאסיים במאפיינים ארכאים רבים, כמו רכסי גבות מפותחים, חוסר בליטת סנטר, שיניים גדולות ועצמות שלד עבות. בניגוד לניאנדרטלים הקלאסיים הם מתגלים לרוב עם כלי-אבן מן התעשייה האשלית, או תעשיות דומות אחרות של התקופה הפלאוליתית התחתונה. מקובל שאוכלוסיית אב זו התפתחה במקביל לניאנדרטלים באירופה ולבני-אדם מודרניים אנטומית באפריקה. במובן זה הניאנדרטלים אינם אבות האנושות בת-ימינו, אלא מהווים ענף צדדי שנכחד. עם זאת חלק מן הניאנדרטלים הם ככל הנראה אבות קדמונים של חלק מן האנושות בת-ימינו, כתוצאה משיעור נמוך של רביית כלאיים בין שני הענפים בתקופה מאוחרת יותר (ראה להלן).
באמצעות השוואת רצפי הגנום ממאובנים ניאנדרטלים ומבני-אדם בני-ימינו, תוך שימוש בשיטות שעון מולקולרי, ניתן לחשב מתי חיה אוכלוסיית האב המשותפת שלהם, ומתי התפצלו הענפים זה מזה. ההערכה שחושבה בשנת 2010 על ידי חוקרי הפרויקט למיפוי הגנום הניאנדרטלי היא שהאבות הקדמונים המשותפים חיו בממוצע לפני כ-800 אלף שנה, וששני הענפים התפצלו סופית לפני 440 אלף עד 270 אלף שנה.
בנוסף, חקר הגנום הדניסובי מראה כי האבות הקדמונים המשותפים של הניאנדרטלים והדניסובים חיו בממוצע 640 אלף שנה לפני זמננו, כלומר הניאנדרטלים והדניסובים קרובים מעט יותר זה לזה יותר מאשר כל אחד מהם לבני-אדם בני-ימינו.
תוצאות ראשוניות מחקר הגנום הניאנדרטלי רומזות שלאחר התפצלות הענף הניאנדרטלי מן הענף המודרני והענף הדניסובי, הוא עבר אירוע של "צוואר בקבוק", כלומר צמצום דרסטי של גודל האוכלוסייה שהקטין מאוד את השונות הגנטית שלה. רק לאחר מכן התפשטה האוכלוסייה הניאנדרטלית שוב לרחבי אירופה, מערב אסיה והמזרח התיכון. כתוצאה מצוואר בקבוק זה, רצף הגנום של הניאנדרטלים מהרי אלטאי בסיביר דומה מאוד לזה של הניאנדרטלים ממערת וינדיה בקרואטיה, כ-5,000 קילומטרים מערבה משם, הרבה יותר משהוא דומה לגנום של האוכלוסייה הדניסובית שחייתה אף היא בסיביר בערך באותה התקופה. מקובלת כיום הסברה שאירוע דומה של צוואר בקבוק עבר גם על הענף האפריקני שהוליך בסופו של דבר לאנושות המודרנית, וכתוצאה ממנו השונות הגנטית בין בני-אדם בני-ימינו מכל העולם קטנה יחסית. ואולם נראה שצוואר הבקבוק הניאנדרטלי היה דרסטי אף יותר, שכן הניאנדרטלים מסיביר ומקרואטיה דמו גנטית זה לזה הרבה יותר מאשר בני-אדם בני-ימינו מאפריקה, אירופה ומזרח-אסיה דומים זה לזה. מכאן ניתן להעריך שהאוכלוסייה הניאנדרטלית הייתה קטנה והומוגנית מאוד, על-אף פיזורה על פני אזורים נרחבים למדי.