Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека

Хайэм Том

Одна из проблем с белками состоит в том, что они намного менее информативны, чем ДНК. Помните, как ядерный геном человека занимал 3200 книжных томов? Если воспользоваться этой же метафорой, то для белка хватит и глянцевого журнала, причем не из самых толстых. В последовательностях белков просто нет такого многообразия, как у ДНК.

В случае с «современными» людьми, денисовцами и неандертальцами нам известно, что между их геномами существуют очевидные различия. Но, раз белки кодируются генами, возникает вопрос: имеются ли между белками организмов такие расхождения, которые могли бы облегчить идентификацию людей по принадлежности к разным видам?

Постепенно появляются доказательства положительного ответа. В позициях отдельных аминокислот в пределах извлеченных протеомов были обнаружены вроде бы незначительные, но все же опознаваемые различия, и теперь протеомику начинают

использовать для выявления мест различных приматов и гоминин в эволюционных древах, совсем как анализ ДНК^{144}.

Чтобы проверить, позволит ли сохранность белков получить протеомную информацию, исследовательская группа в Сяхэ извлекла из челюсти образец. В целом кость сохранилась плохо, но с одним зубом ученым повезло: он не подвергся разложению, и потому содержавшиеся в нем древние белки удалось отделить от современных белковых загрязнений. Наличие так называемых одноаминокислотных полиморфизмов (ОАП), различающихся у денисовцев, неандертальцев и «современных» людей, позволило выделить определенные места в родовом древе образцу из Сяхэ и другим образцам, проанализированным ранее.

Ближайшим соседом челюсти из Сяхэ оказался «Денисова 3»…

На этом основании был сделан вывод, что, по всей вероятности, челюсть из Сяхэ принадлежала денисовскому человеку^{145}. Следовательно, за пределами Денисовой пещеры был найден первый денисовец, что само по себе оказалось сенсацией. Так мы, пока что медленно и неуверенно, взялись за выяснение географии обитания и распространения денисовцев.

Однако наука требует скрупулезности – не стоит забывать, что эта работа основывалась всего лишь на двух положениях аминокислот в протеоме, одно из которых соответствовало денисовскому. По сравнению с информацией, содержащейся в геноме, этот аргумент довольно слаб. ДНК позволяет различать отдельные виды, поскольку накапливающиеся со временем мутации в основном нейтральны. А вот изменения в белках обычно происходят в процессе отбора, то есть имеется куда большая вероятность их независимого проявления в различных популяциях и видах. Древняя протеомика еще очень молода, сейчас происходит лишь становление, и потому использовать ее следует с осторожностью. Тем не менее есть вероятность, что этот подход сможет предоставить нам революционные сведения, особенно в тех случаях, когда ДНК была уничтожена, как получилось с костью из Сяхэ, или если дело касается окаменелостей, в которых ДНК просто не могла сохраниться из-за их чрезвычайной древности. Стоит также отметить, что форма и антропологический анализ образца из Сяхэ, независимо от протеомического исследования, подтверждают гипотезу о принадлежности этого человека к денисовцам.

Работы в Байшие все еще продолжаются. Сама пещера очень длинна и уходит вглубь горы более чем на километр. Вход в нее огромен – 10 м в высоту и 20 в ширину. С 2011 г. там проводятся пробные раскопки, к этому моменту принесшие множество каменных инструментов и некоторое количество костей со следами обработки человеком, в том числе порезами. В настоящее время моя лаборатория работает над датировкой костей с этой стоянки, чтобы более достоверно определить ее хронологические характеристики. Вполне возможно, что в этом интересном месте найдется больше археологических памятников денисовцев, способных раскрыть нам интригующую историю их адаптации к жизни на больших высотах. Возраст находок позволяет предположить, что денисовцы довольно долго жили в Восточной Азии. Но когда и как этих людей занесло в столь трудную для проживания тибетскую местность? Какого рода адаптационные механизмы они должны были выработать и какими технологиями овладеть, чтобы выжить там? Когда они научились приспосабливаться к тяготам высокогорья? Все эти вопросы мы обсудим в главе 16.

Образец из Сяхэ и его вероятная принадлежность представителю денисовского вида снова позволяют нам вернуться к обозрению существующей летописи окаменелостей и сравнить особенности данного образца со свойствами других подобных костей из археологических реестров Восточной Азии.

Среди занимательных находок следует упомянуть «Пэнху 1».

В феврале 2008 г. житель тайваньского города Тайнань по имени Кунью Цай зашел в антикварный магазин, где случайно заметил очень древнюю на вид кость. Хозяин магазина рассказал, что кость – похоже, нижняя челюсть – досталась ему от местного рыбака. В очередной раз забросив сети в глубинной зоне пролива, отделяющего Тайвань от россыпи мелких островков Пэнху, что в 25 км от берега, тот вместе с рыбой вытащил несколько костей. Рыбак не выбросил неожиданный прилов, а отнес его антиквару, который купил кости.

Челюсть торговец положил на видное место в расчете, что ею заинтересуется какой-нибудь любитель диковин.

Им оказался мистер Цай. Он приобрел кость и принес ее домой. Поверхность кости была покрыта морскими отложениями, и он немного почистил ее. Его неопытному глазу покупка показалась любопытной, и он захотел что-нибудь узнать о ней. Что это за кость? Сколько ей лет?

В 2009 г. мистер Цай сделал несколько фотоснимков и отправил их в Национальный музей естественных наук города Тайчжун^[33]. Тайчжунские ученые поняли, что кость древняя и, быть может, даже доисторическая^[34]. Вскоре у них появилась возможность поработать с самой находкой.

Едва ли не сразу ученые усмотрели у «Пэнху 1» примечательное отсутствие подбородочного выступа. Этот экземпляр имел явное сходство с образцом из Сяхэ и по величине челюсти, и по размерам и форме зубов. На обеих челюстях отсутствовал третий моляр – в археологии такие совпадения случаются редко. Моляры и тут и там отличались очень крупными коронками. Кроме того, и это даже важнее, второй моляр в обоих случаях имел три корня. Для Homo sapiens, живущих за пределами Азии, это редкое явление, встречающееся менее чем у 3,5 % населения, а вот у азиатских народов и коренных американцев такие зубы распространены широко – до 40 %^{146}. Данные археологические находки говорят о том, что эта физиологическая особенность идет из глубокой древности. Ранее древний образец трехкорневого моляра в челюсти «современного» человека был найден при раскопках в Табоне, на Филиппинах, но его датировка весьма неточна^[35]{147}. Если человек из Сяхэ принадлежал к числу денисовцев, то эта черта почти наверняка была унаследована нашими современниками от древних «современных» людей и диктуется генами, полученными путем интрогрессии, то есть межвидового скрещивания^{148}. Из этого следует, что некоторые достойные внимания особенности строения зубов, которые встречаются лишь у части людей наших дней, можно объяснить переносом генов архаичных Homo к «современным» людям.

Итак, судя по всему, коллекция древних костей, принадлежавших денисовцам, пополнилась образцом из Пэнху.

Ныне маленький обломок челюсти обрел постоянное место в Национальном музее естественных наук Тайваня^{149}, за что следует благодарить местного бизнесмена Теда Чена. Возможно, используя новейшие научные методы, мы сможем узнать об этом экспонате еще немало интересного.

В 2016 г. в южном зале Денисовой пещеры обрушилась часть кровли, и, разбирая завалы, археологи нашли два обломка кости теменной или боковой части человеческого черепа. Они оказались очень толстыми. Годом позже я увидел в Новосибирске сделанные с них слепки и был поражен: никогда прежде мне не доводилось держать в руках или хотя бы лицезреть такую толстую черепную кость. При помощи анализа древней ДНК было установлено, что она принадлежала денисовскому человеку; образцу дали название «Денисова 13»^{150}. На сегодняшний день эти два осколка являются самыми крупными фрагментами кости денисовца, обнаруженными на данной стоянке.

С учетом трех зубов, фаланги мизинца и обломков черепа «Денисова 13» из Денисовой пещеры, а также челюсти из Сяхэ в мире насчитывается шесть костей, чья принадлежность денисовским людям установлена в точности. Мы предполагаем, что в коллекциях окаменелостей, найденных в Восточной Азии, есть и другие останки денисовцев, которые предстоит опознать. В частности, речь идет о находках из Пэнху, Суйцзияо и Сюйчана, но пока что в них не обнаружена ДНК, которая могла бы подтвердить эту гипотезу. Да, образцов очень немного, но их количество постепенно растет, и каждая найденная косточка приносит нам новое знание. В мире палеоантропологии все меняется очень быстро, и не исключено, что уже через неделю положение вещей станет совсем иным.

Если в имеющейся палеонтологической летописи найти другие кости не удастся, нужно будет изобретать новые, альтернативные подходы. В следующей главе я хочу рассказать о поразительных биоархеологических методах, роль которых в поиске крошечных фрагментов костей, пригодных для генетического анализа и датировки, постепенно расширяется и становится все более и более значимой. Один из таких обломков, об обнаружении которого я упомянул на первых страницах этой книги, произвел фурор в палеоантропологии. Это открытие я считаю одним из высших достижений в своей научной карьере.