Путешествие наших генов
Шрифт:
Однако то, что генетический фундамент европейцев был заложен около 4500 лет тому назад, не означает, что археогенетике нечего добавить о более позднем времени. Эта дисциплина все еще находится в начале своего развития, тщательно исследованы пока только доисторический и раннеисторический периоды. Следующими в фокус археогенетиков, вероятно, попадут шумеры, египтяне и римляне. До сих пор интерес к ним был довольно ограниченным, поскольку до нас дошло значительное письменное наследие, мы знаем многочисленные исторические детали, вплоть до подробностей трапез римских императоров. Для большинства археогенетиков в приоритете те эпохи, о которых нет письменных свидетельств.
ДНК может добавить новые знания и о миграционных потоках, связанных с переселением народов, но речь при этом идет скорее о рассеянных генетических «микроэлементах». В VI веке нашей эры прибывшие в Европу мигранты не могли оставить более существенных генетических следов. Здесь попросту жило слишком много людей, и даже группы, состоявшие из десятков тысяч иммигрантов, не могли вызвать генетических отклонений. Об общественных, политических и культурных последствиях иммиграции мы при этом, конечно, не говорим.
Наряду с расшифровкой ДНК давно умерших людей в
История продолжается: коренные жители Северной Америки после прибытия европейцев стали массово страдать от оспы и кори, а европейцы, в свою очередь, вероятно, привезли домой сифилис, который вплоть до XX века был распространен по всему континенту, принес много страданий и потребовал многочисленных жертв. И во время вспышки лихорадки Эболы в Западной Африке несколько лет назад люди по всему миру боялись, что болезнь перейдет и на другие регионы.
В последние годы стали появляться более веские доказательства того, что между ранними миграционными волнами и инфекционными заболеваниями есть взаимосвязь. Так, примерно 5200 лет тому назад на юге современной России уже был возбудитель чумы. А ведь это регион, откуда люди впоследствии массово переместились в Центральную Европу, и там примерно в то же время значительно сократилось коренное население. Возможно ли, что незадолго до того занесенный возбудитель болезни убил этих людей и их место заняли другие, которые к этому возбудителю уже давно приспособились? Многое указывает на то, что этот сценарий вероятен.
Примерно 3000 лет назад генетическое путешествие европейцев в целом завершилось, но возбудители болезни вплоть до последнего столетия по-прежнему, снова и снова, приводили континент в беспокойство. Понять, как эволюционировали эти маленькие бестии — большой вызов, и археогенетики в будущем примут его вместе с медиками. Человеку нравится быть самым успешным и мобильным видом в истории Земли. Но бактерии и вирусы, чье генетическое развитие длится тысячелетия, наступают ему на пятки. Что мы знаем об этой гонке и что эти знания говорят нам о наших возможностях противостоять таким врагам? В своей книге мы подробно отвечаем на эти вопросы.
Глава вторая
Упорные иммигранты
Долгое время на тему секса между разными формами (именно формами, а не видами. — Примеч. ред.) первобытных людей существовали одни лишь спекуляции. Но в конце концов накопились достоверные факты, подтверждающие, что это не домыслы, а реальность. Современные люди вступали в связи как с неандертальцами, так и с денисовцами. В 2018 году был обнародован расшифрованный геном девочки из Денисовой пещеры. Родителями ребенка были неандерталка и денисовец. Девочка появилась на свет примерно 90 000 лет назад, умерла в 13 лет, а в научные труды вошла под прозвищем Денни. Наши ранние родственники в далеком прошлом зачастую были открыты для знакомства с другими формами людей. Ничего удивительного: выбор в плане свиданий у них был невелик.
То, что первобытные люди разных форм смешивались друг с другом, достоверно известно с тех пор, как был расшифрован геном неандертальца. В 2010 году его сравнение с геномом ныне живущего человека показало, что европейцы, азиаты и австралийцы содержат в своем геноме 2–2,5 % ДНК неандертальца. Похожую информацию дало и изучение денисовцев: у нынешних коренных жителей Папуа — Новой Гвинеи и Австралии — потомков тех современных людей, которые десятки тысяч лет назад пришли из Африки через Азию в Тихоокеанский регион, — 5 % денисовского гена. Это подтверждает теорию «выхода из Африки» (Out-of-Africa), согласно которой люди появились в Африке и оттуда заселили весь мир. Поэтому мы и находим ген неандертальца в генах ныне живущих людей за пределами Африки. Исключение составляют люди из области южнее Сахары: их предки этим первобытным людям не встретились. Благодаря испанскому неандертальцу, жившему примерно 420 000 лет тому назад, можно было косвенно доказать, что его потомки смешались с современными людьми, так что большим сюрпризом этот факт не стал. Гораздо важнее было взглянуть на ранние попытки современных людей распространиться по Европе. Благодаря сравнению ранних и поздних неандертальских генов, мы смогли вычислить, что не ранее 400 000 лет назад — скорее всего, 200 000 лет назад — в Европу должны были впервые прийти предки современных людей, пусть поначалу им и не удалось там основательно закрепиться [13] .
13
Этот временной промежуток определяется с помощью другого анализа ДНК — анализа ДНК неандертальца, который жил около 12 000 лет назад вблизи Ульма. Его митохондриальная ДНК отличалась от митохондриальных ДНК всех доселе известных неандертальцев, которые жили позже и несли в себе митохондриальную ДНК архаических сапиенсов. С помощью генетических часов удалось выяснить, что две эти неандертальские популяции должны были разделиться не позднее чем 220 000 лет назад. Когда-то между испанским неандертальцем и этим разделением в Европу должны были прийти архаические сапиенсы и передать свою
Ветвь наших предков, ведущая к современным людям, отделилась, самое раннее, семь миллионов лет назад в Африке от ветви, к которой восходят шимпанзе — наши ближние родственники. В результате развилось много различных видов человека, в том числе ардипитеки и австралопитеки — к последним относится знаменитая Люси. Они жили более трех миллионов лет назад в Африке и были гораздо больше похожи на шимпанзе, чем на сегодняшних людей. Примерно 1,9 миллиона лет назад возникла ветвь Homo erectus. За какие-то сотни тысяч лет Homo erectus распространился по всей Африке и далеким частям Евразии и стал первым первобытным человеком, который Африку покинул. В Евразии он развился дальше, до так называемого Пекинского человека, но потом вымер. А в Африке от Homo erectus произошли ветви, которые привели к неандертальцам, денисовцам и современным людям.
В том, что эволюционировал общий предок шимпанзе и человека в Африке, сегодня никто уже не сомневается. А вот то, что эволюция Homo erectus в Homo sapiens происходила исключительно в Африке, до недавних пор было (и остается для некоторых ученых по сей день) утверждением спорным. Вплоть до 90-х годов в науке превалировала так называемая теория мультирегионализма, согласно которой люди из разных частей света восходили прямиком к предкам из своего региона: европейцы к неандертальцу, африканцы — к африканскому Homo erectus, которого называют также Homo ergaster (считается промежуточным звеном между австралопитеками и Homo erectus), а азиаты — к Пекинскому человеку, то есть к азиатскому Homo erectus. А вот согласно теории выхода из Африки, современный человек, напротив, развился из Homo erectus в Африке, а оттуда заселил всю землю и вытеснил всех других первобытных людей.
Десятилетиями эти теории стояли наравне, на научных конференциях защитники обоих направлений выкрикивали свои тезисы друг другу прямо в уши. Сегодня, учитывая знания о генетическом влиянии неандертальцев на европейцев и денисовцев — на жителей Океании, обе теории считаются аргументированными, хоть и в весьма разном процентном соотношении. На 97–98 % европейцы произошли от африканцев, на 2–2,5 % — от неандертальцев. Коренные жители Австралии и Папуа — Новой Гвинеи примерно на 7 % являются потомками неандертальцев и денисовцев и вплоть до 93 % — африканцев. И только жители той части Африки, что южнее Сахары, не перемешались с другими первобытными людьми за пределами Африки.
Древнейшим ископаемым Homo sapiens 160 000–200 000 лет, и происходят они из Эфиопии. Однако нет никаких находок, которые поведали бы нам о том, где именно ветвь неандертальцев и денисовцев отделилась от ветви современных людей. Долгое время считалось: большая часть человеческой эволюции происходила в Восточной Африке — в первую очередь потому, что там было найдено большинство древних костей. Но с 2017 года у нас есть доказательства, что эволюция человека происходила и в других частях Африки. Например, в Марокко нашли череп архаического сапиенса, жившего там 300 000 лет назад. Идея о том, что единственным для всех отправным пунктом в большом путешествии человечества была Восточная Африка, устарела. По каким путям и дорогам шла человеческая эволюция на африканском континенте, еще долгое время будет оставаться загадкой. Возможно, мы так никогда этого и не узнаем. С уверенностью можно сказать сегодня одно: у всех нас есть генетические корни в Африке.
Неандертальцы жили в полосе от Иберийского полуострова до Алтайских гор, в первую очередь южнее Альп и на нынешнем юге Франции, но и на Ближнем Востоке тоже. К сожалению, сегодня уже невозможно сказать, сколько неандертальцев в разные времена проживало в Европе, но скудное количество найденных останков заставляет предполагать, что это было маленькое сообщество, за многие десятки тысяч лет жестко сократившееся [14] .
14
На африканском континенте тоже имелись естественные барьеры, но их было далеко не так много и они не были такими непреодолимыми — та же Сахара, к примеру, была гораздо меньше, чем сегодня, и временами даже полностью покрывалась зеленью. Между архаическими сапиенсами в Африке могло быть меньше границ, а следовательно, больше генетического обмена.
Такую судьбу неандерталец для себя не выбирал: он был, по-видимому, очень мобильным созданием, иначе не добрался бы до Алтайских гор. Однако жил он в ледниковый период, когда на протяжении сотен тысяч лет время от времени накапливались огромные массивы ледников. В Европе и в большей части Азии превалировали другие условия жизни, чем в Африке, где в то же самое время развивался современный человек [15] .
Многие места обитания неандертальцев были отгорожены от внешнего мира. В отсутствие выбора первобытные люди скрещивались с близкими и дальними родственниками, что вело к распространению вредных мутаций. Понятно, что они использовали любую возможность расширить круг своих связей и завести новые знакомства, даже если речь шла о других формах человека [16] .
15
Во всей Европе и Азии нам известны останки не более 350 неандертальцев. В Германии до сегодняшнего дня было обнаружено всего полдюжины особей. Само по себе место Неандерталь — одно из самых северных на карте с подобными находками.
16
Говорить о том, что изолированность защищала неандертальцев от опасностей, исходивших, к примеру, от других людей, — спекуляция. Эволюции неандертальцев такой маленький генофонд на пользу не пошел. Предположительно, у убыточных генов неандертальцев было больше шансов перейти по наследству из-за ограниченного выбора партнеров. Из-за близкого родства между родителями они зачастую несли в себе одну и ту же негативную мутацию. Еще хуже, чем неандертальцам, пришлось денисовцам. Их ДНК указывает на интенсивный инбриндинг. Так, предки денисовской девочки были многократно и тесно породнены, ведь большие части Азии во времена ледникового периода были отрезаны от остального мира. Считается, что отдельные области, где находились поселения денисовцев, занимали площадь средней немецкой федеральной земли, и жили там лишь сотни особей. Выбор партнера у этих предков людей был невелик. Тем больше случалось у них вредных генетических совпадений.