Генетическая одиссея человека
Шрифт:
Недавние исследования работавшего в Мексике американского геофизика Роберта Уолтера показали, что крупномасштабные периоды засухи, случавшиеся на африканском континенте в начале последнего ледникового периода, привели к тому, что люди современного типа отдали предпочтение прибрежной среде обитания. Дело в том, что саванна — место необычное. Она тесно связана с тропическими лесами в климатическом отношении, и эти две зоны меняются местами в зависимости от количества осадков. В целом области тропической Африки, в которых в течение более трех месяцев фактически не бывает дождей — это саванны, а те, в которых этот период меньше трех месяцев — леса. Если сухие периоды длятся существенно дольше, ландшафт превращается в степь, и, в конце концов, при крайне низкой влажности — в пустыню. Хотя все эти климатические зоны представлены и в современной Африке, их протяженность в прошлом менялась. Исследования Уолтера свидетельствуют о том, что когда Африка начала высыхать, саванны Восточной Африки сменились степями и пустынями, за исключением узкой зоны вблизи побережья. Именно в этой прибрежной зоне саванн собрались древние люди, использовавшие в пищу как дары моря, так и
Хотя универсальность этой теории сомнительна, и это, возможно, лишь незначительный эпизод в эволюции человека, ясно одно: существуют неопровержимые доказательства того, что древние люди были в состоянии жить за счет моря. Большие холмы, образованные отходами жизнедеятельности, состоящие из раковин устриц и других съедобных моллюсков, были найдены в Эритрее, в восточной части Африканского Рога, и их возраст составляет около 125 000 лет. Там же были найдены каменные орудия труда. Это свидетельствует о том, что в этом регионе люди жили и использовали прибрежные ресурсы. Наличие останков убитых носорогов, слонов и других крупных млекопитающих вызывает в воображении доисторический пир с огромными блюдами жаркого из моллюсков и мяса наподобие того, что подаются в американских ресторанах и сегодня. Похоже, что наши далекие предки уже в те, казалось бы, трудные времена знали толк в еде.
В результате проведенного Уолтером исследования выяснилась одна очень интересная деталь: похоже, что существовал обмен между жителями той древней Эритреи и южного побережья Африки, находившимися на расстоянии тысяч километров друг от друга. Это подтверждается сходством орудий труда, найденных в тех местах, и почти одинаковым возрастом этих находок. Похоже, люди сравнительно быстро могли перемещаться на большие расстояния вдоль восточного побережья Африки.
А теперь по поводу большого скачка: если люди могли мигрировать на большие расстояния в пределах континента, используя определенные технологии и ресурсы, почему они не могли перемещаться между континентами? Прибрежный маршрут должен был быть своего рода доисторической магистралью, которая давала высокую степень мобильности, не требующей сложных адаптаций к новой среде обитания, что было бы необходимо для перемещений внутрь континента. Ресурсы, используемые в Эритрее, должны были быть в значительной степени такими же, как и в прибрежной Аравии, или Западной Индии, или Юго-Восточной Азии, либо — внимание — в Австралии. Легкость передвижения вдоль побережья — по этому песчаному шоссе, огибающему континенты — способствовала сравнительно быстрой миграции. Нет ни горных хребтов, ни огромных пустынь, которые надо пересечь, нет необходимости в новых инструментах и другой одежде, и нет резких колебаний в доступности пищи. В целом, прибрежный маршрут кажется намного предпочтительнее, чем путь вглубь континента. Были только два отрезка пути, которые нужно было преодолеть по воде, для чего понадобилась бы лодка. Скорее всего, эти лодки были довольно простыми — несколько связанных между собой бревен, — но у нас нет прямых доказательств этому, так как древесина очень быстро разрушается. Как бы то ни было, но люди преодолели их.
Вполне правдоподобно, что раннее присутствие людей в Австралии, почти сразу же после того, как они покинули Африку, может быть объяснено миграцией вдоль южного побережья Азии. Осталось пристроить два кусочка пазла, а скорее всего — один, но решающий. Если одна из первых волн миграции из Африки проходила прибрежным маршрутом, есть ли указывающий на это генетический маркер? Это зависит от того, как проходила миграция, и что делали переселенцы на протяжении этого пути. Мы могли бы ожидать, что увидим особые генетические маркеры у популяций, живущих вдоль побережья, которые отличали бы их от живущих вдали от берега. Или, возможно, сигналы были перемешаны среди потомков прибрежных жителей и сухопутных мигрантов. Единственный способ выяснить это — изучить популяции, проживающие вдоль этого маршрута, и посмотреть на их генетические особенности. Вторая важная часть доказательства — поиск археологических останков на этом маршруте. Соответствуют ли они такому путешествию?
M&Ms
Как мы видели ранее, митохондриальная ДНК и Y-хромосома указывают на то, что самые древние генетические линии находятся в Африке, а не за ее пределами. Что это значит? Если мы представим себе генетические связи внутри современного разнообразия мтДНК в виде настоящего дерева, скажем, большого дуба, то и его корень, и ствол, и ближайшие к земле ветви находятся у африканцев. Эти ветки выросли первыми, и поэтому они самые старые. Это означает, что дерево начало расти в Африке. Если продолжать двигаться вверх по стволу, начинают появляться ветви, которые уже обнаруживаются у неафриканцев. Они сформировались позднее. Как далеко вверх должны мы продвинуться, чтобы обнаружить неафриканцев? Ответ: довольно высоко. Если дерево начало расти 150 000 лет назад — это возраст корня — то неафриканские ветви расположены гораздо ближе к вершине, и сформированы они были не ранее 60 000 лет назад. Большая часть эволюции человека прошла в Африке, так что понятно, почему именно там существует наибольшее генетическое разнообразие. Большинство ветвей этого дерева обнаружены только у африканцев.
Прелесть этих генетических данных заключается в том, что они дают нам ясную картину постепенного расселения человека из Африки в Евразию и Америку. Разнообразие, которое мы находим во всем мире, разделено на дискретные, хотя и связанные между собой, единицы, характеризующиеся маркерами — потомками древних мутаций. Отмечая эти маркеры на карте мира, можно проследить прошлые миграции в деталях. Отслеживая порядок, в каком появлялись мутации, датируя их появление и учитывая демографические данные (например, исчезновение или увеличение популяций), мы можем получить подробную информацию о том путешествии. И первое свидетельство исходит от одного человека, обладавшего весьма значительной мутацией Y-хромосомы, которая возникла 31 000–79 000
Может показаться удивительным, что самые отчетливые свидетельства о маршруте, каким следовали из Африки наши предки, дает нам Y-хромосома. Действительно ли мужчины склонны «сеять свое семя», что приводит к широкому распространению региональных генетических сигналов? Как ни странно, нет. И быстрая потеря старых рецептов супа по мужской линии (пример, который мы использовали, чтобы объяснить более позднее появление Адама) означает, что мужчины, живущие в одном регионе, имеют недавнего общего предка, и дают нам отчетливые «отпечатки пальцев» в конкретных географических регионах. Это значит, что Y-хромосома ясно указывает на проделанное древними людьми путешествие. Это в буквальном смысле слова «путешествие мужчины», и Y-хромосома — лучший из имеющихся у нас инструментов, с помощью которого мы можем узнать детали этого путешествия. Но, безусловно, важно изучить и женскую линию человечества, чтобы увидеть, следовала ли она той же схеме — то есть убедиться, что рыба оставалась, так сказать, с велосипедом [19] . Однако именно Y-хромосома отражает историю расселения человечества по планете.
19
Имеются в виду слова Глории Стейнем из эпиграфа к главе 3. — Прим. пер.
Если мы посмотрим более внимательно на расположение ветвей на митохондриальном дереве, то обнаружим аналогичную картину — все неафриканские митохондриальные ветви сходятся к одной ветке, означая, что наш Адам M168 имел жену Еву. К счастью, эта евразийская Ева жила около 50 000–60 000 лет назад, а значит она и евразийский Адам могли встретиться. Она зовется (и в этот раз) довольно скучно L3, и ее дочери в компании сыновей M168 во время своего путешествия заселили весь мир.
Учитывая распределение в сегодняшней Африке потомков M168 и L3, вполне можно предположить, что они оба жили в Северо-Восточной Африке, в районе современной Эфиопии и Судана. Как и все живущие сегодня люди, M168 имеет общие корни с его африканскими родственниками. Его род представляет собой основную ветвь всей человеческой родословной, включая и ее «терминальные ветви», найденные в ДНК всех сегодняшних евразийцев. И он же соединяет их с африканским корнем нашего вида. В нашей метафоре с деревом каждый маркер, который мы изучаем, это разветвление на дереве — точка, где ствол делится надвое. Если бы у нас не было других маркеров, кроме M168 и L3, наше дерево было бы довольно реденьким и состояло лишь из корня (Адама и Евы) и двух ветвей — одна из них характеризовалась бы маркером M168 или L3 и уходила за пределы Африки, а другая осталась в Африке. К счастью, наше родословное дерево имеет густую крону, которая вычерчивает на карте маршрут нашего путешествия.
Интересно, что и на митохондриальной, и на Y-хромосомной ветви сразу после M168 и L3 есть еще одно ответвление, которое разделило евразийскую ветвь на различающиеся кластеры — на два в случае мтДНК и на три в случае Y-хромосомы [20] . Для Y-хромосомы и мтДНК один их этих кластеров более распространенный, чем остальные — на него приходится около 60 % неафриканских ветвей (или родословных линий) в случае митохондриальной ДНК и более 90 % в случае Y-хромосомы. Другими словами, большинство живущих сегодня неафриканцев имеют мтДНК и Y-хромосомы, которые принадлежат к наиболее многочисленным кластерам. И живут эти люди во всех уголках Земли, весьма удаленных друг от друга, таких как Европа, Индия и Южная Америка. Однако более редкие линии встречаются только в Азии, Австралии и в обеих Америках. К ним относится большинство митохондриальных и Y-хромосомных типов австралийских аборигенов.
20
Из трех Y-кластеров, ведущих свое происхождение от M168, в этой книге будут рассмотрены только два. Третий, найденный главным образом в Африке, характеризуется маркером YAP, или M1. За пределами Африки он делится на две ветви, мигрировавшие по тем же маршрутам, что два остальные кластера, описанные в этой книге. Поскольку он мало что дает для понимания миграций из Африки, и так как он редок в большинстве неафриканских популяций, я решил о нем не упоминать. Приношу свои извинения Майку Хаммеру, открывшему маркер YAP в начале 1990-х годов. — Прим. авт.
Рисунок 3.Генеалогия мтДНК, демонстрирующая расщепление на M и не-M линии за пределами Африки
Наш редкий митохондриальный кластер получил название M — как руководитель спецслужбы M16 в фильмах про Джеймса Бонда. А на языке Библии, Ева родила L3, L3 родила M. Согласно недавним исследованиям Луиса Кинтана-Мурси, каталонского исследователя, работающего в Париже, распределение кластера M свидетельствует о ранней миграции людей из Африки, маршрут которой пролегал вдоль побережья Южной Азии до Юго-Восточной Азии и Австралии. M практически отсутствует в странах Ближнего Востока, совсем не обнаружен в Европе, но составляет более 20 % митохондриальных типов в Индии и около 100 % — в Австралии. Кинтана-Мурси оценил его возраст в 50 000–60 000 лет, и, исходя из его распределения, похоже, что люди, которые принадлежали линии M, никогда не были во внутренних районах Ближнего Востока. Наиболее вероятно, что «люди М» покинули Африку очень рано, неся свой отличительный генетический автограф через юг континента вдоль побережья.