Генетическая одиссея человека - Спенсер Уэллс

Если бы эта история заканчивалась здесь, она была бы вполне логичной и исчерпывающей. Но, к сожалению, в жизни все не так просто. В данном случае подвох заключается в том, что в некоторых восточноазиатских популяциях частота встречаемости нашей прибрежной генетической линии высока. В Монголии прибрежная линия встречается с частотой 50 %, и она присутствует во всей Северо-Восточной Азии. Как она достигла этого места — остается загадкой, но вполне вероятно, что древние люди, мигрировавшие в страны Юго-Восточной Азии вдоль побережья, на протяжении тысяч лет постепенно отклонялись на север. На юге хромосома M130 старше, чем на севере, что согласуется с такой миграцией. В какой-то момент, возможно, 35 000 лет назад, они могли встретить потомков другой, основной волны мигрантов — наших прибывающих евразийцев. Наличие как евразийской, так и прибрежной линий в популяциях Восточной Азии свидетельствует об интенсивном смешении между ними.

Вырисовывается следующая картина: Восточная Азия заселялась современными людьми как с севера, так и с юга — что-то вроде миграционного пинцета или китайских палочек для еды. Следовавшие северным маршрутом члены евразийского клана пришли из степей Южной Сибири, вероятно, около 35 000 лет назад. Следовавшие южным маршрутом, в состав которых входили в основном члены прибрежного клана, были на месте, вероятно, до этого времени — возможно, уже 50 000 лет назад. Нынешний состав жителей Восточной Азии по-прежнему свидетельствует об этом древнем делении на Север и Юг. Лука Кавалли-Сфорца, работавший с китайскими коллегами, исследовал в популяциях Восточной Азии несколько десятков полиморфизмов, не связанных с Y-хромосомой. В результате они увидели четкое различие между северными и южными китайцами. Даже члены одной и той же этнической группы, такой как северные и южные хань, наиболее тесно связаны со своими географическими, а не этническими соседями; северные хань — с другими северными не-ханьскими популяциями, а южная форма образует отдельную группу. Кажется, что древние свидетельства двунаправленного заселения по-прежнему видны в крови сегодняшних китайцев.

Таким образом, наш ближневосточный клан прибыл в восточный предел континента. По пути он приобрел дополнительные маркеры, что привело к появлению широко распространенного евразийского клана, индийского и центрально-азиатского кланов. Горные хребты Центральной Азии 40 000 лет назад служили эффективным барьером на пути миграции и продолжают делать это и сегодня. Результатом стало возникновение Y-хромосомы изолированного восточноазиатского клана, которая лишь изредка встречается на западе. Но если путь в Восточную Азию был понятен, то для того, чтобы попасть в Европу, требовался более извилистый маршрут. Как мы видели ранее, современные европейцы содержат слишком много ингредиентов в своем супе, чтобы быть прямыми потомками ближневосточного клана. Поиск предков первых европейцев будет проходить там, куда мы далее и направимся.

7

Кровь из камня

Послал ворон птиц пробить стену рассвета, и одна из них проклевала отверстие, через которое впервые проникли лучи Солнца. Тогда в утреннем свете разбросал он по земле кости тюленей, и приняли кости человеческую форму: первого мужчины и первой женщины.

Когда после защиты докторской диссертации я был научным сотрудником Стэнфордского университета, мы с моей будущей женой жили в Сан-Франциско, а на работу ездили в Пало-Альто. Мы решились проделывать каждый день этот путь потому, что предпочли жить в городе, с его суматохой и людской толчеей. Наша квартира находилась в районе Ричмонд, в самом сердце общины русских иммигрантов и бок о бок с «Новым китайским кварталом» на Клемент-стрит. Чтобы скоротать время, ночью по пути домой я слушал National Public Radio, своего рода американский аналог ВВС Radio Four. Однажды, осенним вечером 1997 года, подъезжая к 25-й авеню, я услышал по радио новость, от которой чуть было не вильнул в сторону встречного автобуса. Я остановился у обочины и стал слушать, ловя каждое слово.

Диктор сообщал, что группа ученых во главе с профессором Мюнхенского университета Сванте Паабо только что опубликовала первую последовательность ДНК неандертальца. В некотором смысле это было святым Граалем антропологии — научным открытием, которое обещало ответить на один из старейших и наиболее спорных вопросов в этой области: произошли ли современные европейцы от неандертальцев или неандертальцы были вытеснены людьми, пришедшими откуда-то еще?

Неандертальцы были первыми гоминидными предками, обнаруженными в пещере долины реки Неандер еще в 1856 году. Несмотря на первоначальное нежелание принять факт человеческой эволюции, в течение нескольких десятилетий большинство людей пришли к убеждению, что неандертальцы были предками современных европейцев. Однако генетические исследования 1980-х годов поставили под сомнение эту теорию. Если митохондриальная ДНК говорит нам, что каждый человек вышел из Африки сравнительно недавно, как могли современные европейцы произойти от гоминидов, подобных неандертальцам, которые жили на территории современной Европы уже около 250 000 лет назад? Это был спорный вопрос, и некоторые антропологи, такие как Милфорд Уолпофф из Мичиганского университета, настаивали на том, что данные на основе ДНК были неправильными, и что «поскреби европейца — обнаружишь неандертальца».

Как мы видели в главе 2, главная проблема с получением информации о прошлом из данных, собранных в настоящее время, — это необходимость использовать теории о том, как изменялись последовательности ДНК с течением времени. И хотя эти теории и подкрепляются генетическими и эволюционными исследованиями, проводимыми не одним поколением ученых, они все же остаются теориями. К сожалению, невозможно вернуться назад во времени и проверить свидетельства, дабы убедиться в справедливости наших теоретических выводов. Или возможно? Можем ли мы изучить ДНК наших давно умерших предков?

Исследования древней ДНК впервые были начаты Сванте Паабо и его коллегами (в том числе и Аланом Уилсоном, прославившимся благодаря митохондриальной Еве) в 1980 году в Беркли и в Мюнхене. Побуждающим мотивом этой работы было желание сделать невозможное — вернуться назад во времени с помощью изучения ДНК давно умершего человека. Это была, по сути, попытка разработать генетическую «машину времени», позволяющую напрямую получить ответы на вопросы о наших предках. Одним из первых был анализ ДНК египетских мумий, но вскоре были предприняты попытки проделать это с окаменелостями, возраст которых насчитывал миллионы лет. Книга Майкла Крайтона «Парк Юрского периода» была создана под впечатлением бурного начала этих исследований, когда казалось, что возможно все, даже получить из замурованных в янтаре кровососущих насекомых неповрежденную ДНК динозавра!

Хотя притязания на успешное извлечение ДНК из источников, которым десятки миллионов лет, оказались в конечном итоге необоснованными, как правило, из-за загрязнения незначительным количеством современной ДНК, иногда все-таки удавалось выделить ДНК из более молодых образцов или из тех, что сохранялись в течение десятков тысяч лет в идеальных условиях. Вмерзшие в лед туши мамонтов и тела древних альпийских путешественников, а также высушенные останки мумий и жителей пустынь дали пригодную для анализа ДНК. Но даже в этих случаях анализ почти всегда ограничивался митохондриальной ДНК, присутствующей в каждой клетке в огромном количестве копий — это делает вероятным, что хотя бы одна из них выжила в многовековой русской рулетке молекулярной деградации. Однако все равно было крайне трудно проводить такого рода анализ, поскольку в большинстве случаев молекулы ДНК после смерти разрушаются полностью. Это означало, что результаты чаще были отрицательными, чем положительными, но то, что удалось получить в тех редких случаях, когда ДНК была успешно извлечена, стоило затраченных усилий. Так было с группой Паабо, которая разработала надежные способы извлечения ДНК из древних образцов. В начале 1990-х годов его лаборатория достигла в этом мастерства — Паабо и его коллеги были бесспорными экспертами в этой области.

Научная удача, которая чуть не стала причиной моей гибели в Сан-Франциско, на самом деле началась с самых первых обнаруженных костей неандертальцев. Эти кости представляли собой типовой образец — то есть по ним палеоантропологи судили обо всех остальных — и находились в музее Бонна почти 140 лет к тому моменту, когда группу ученых из Мюнхена допустили к их исследованию. Паабо ухватился за этот шанс, и его аспирант Маттиас Крингс провел анализ ДНК этих костей в ходе работы над своей кандидатской диссертацией. Более чем за год кропотливой работы методом проб и ошибок Крингсу постепенно удалось выделить достаточное количество неповрежденной митохондриальной ДНК, чтобы получить ее последовательность длиной 105 пар нуклеотидов. То, что он увидел, соединив все вместе, было поразительно. Вот что Крингс рассказывает о первом взгляде на ДНК, возраст которой 40 000 лет: