Генетическая одиссея человека - Спенсер Уэллс

Когда Y-хромосома впервые была изучена в качестве маркера родства между популяциями, одним из результатов, повторявшихся снова и снова, было то, что она связывала людей с определенным местом на карте. С помощью нескольких полиморфизмов ДНК можно было достичь невероятного географического разрешения. Были даже полиморфизмы Y-хромосомы, ограниченные конкретными деревнями. Если вы представите себе популяционную генетику как игру в 20 вопросов, то для большинства генетических систем, включая группы крови и митохондриальную ДНК, для того чтобы охарактеризовать самую общую ситуацию, например, с какого континента пришел человек, потребовались бы все 20 вопросов. В противоположность этому, с помощью Y-хромосомы обычно можно идентифицировать субконтинентальный регион с помощью всего нескольких вопросов. Впоследствии наблюдения показали, что линии Y-хромосомы имеют географическую локализацию и с их помощью можно установить, откуда конкретно пришел человек. Это был фантастический инструмент для изучения перемещения популяций, но толкование полученных результатов оставалось неоднозначным.

В 1998 году Марк Сейелстад, в то время аспирант, работавший с Кавалли-Сфорцей и Диком Левонтином, опубликовал статью, в которой предложил разгадку тайны Y-хромосомы. Изучив маркеры Y-хромосомы в четырнадцати африканских популяциях, Сейелстад установил, что они давали большую степень различий между популяциями, чем другие генетические маркеры. В случае европейских популяций их дивергенция как функция от географической удаленности увеличивалась гораздо более высокими темпами по Y-хромосоме, чем по другим генетическим системам, таким как мтДНК. Согласно результатам Сейелстада, полученным по Y-хромосоме и по мтДНК, женщины переселялись чаще, чем мужчины, распространяя свои митохондриальные линии в соседних популяциях, что привело к относительно однородному распределению мтДНК. Мужчины тем временем оставались дома, и их Y-хромосомы в различных популяциях дивергировали независимо друг от друга. По поводу этого открытия Кавалли-Сфорца остроумно заметил, что Верди был прав, написав la donna e mobile (женщина непостоянна)[33].

Публикация Сейелстада вызвала переполох и даже привлекла внимание таких общественных активистов, как Глория Стейнем, заказавшая экземпляр для себя. Казалось, подорваны старые представления о ловеласах — бродягах, странствующих по миру, сеющих свое семя и распространяющих Y-хромосомные линии. Одного не учли эти активисты: на самом деле эти результаты укрепили мнение о том, что женщина делает незначительный вклад в групповую идентичность. В патрилокальном обществе все равно, кто ваша мать, ведь именно ваш отец дает вам семейную или клановую принадлежность и наследство. Сейелстад обнаружил, что культура оказала значительное влияние на характер генетической изменчивости нашего вида. Незатейливые местечковые представления о браке и собственности, складывавшиеся на протяжении сотен поколений, привели к глубоким различиям в характере генетической изменчивости с мужской и с женской стороны. Доказательством тому служат индийские касты, где различия между кастами намного больше по Y-хромосоме, чем по мтДНК, это означает, что женщины могли перемещаться между кастами, в то время как мужчины были заперты внутри своей.

Как указал Сейелстад, настоящей проверкой этой теории было бы изучение картины изменчивости в матрилокальных обществах. Предполагалось, что они будут иметь больше различий по мтДНК, в то время как Y-хромосомные линии будут иметь тенденцию к равномерному распределению. В конце концов такое исследование было проведено в 2001 году, когда Марк Стоункинг и его коллеги опубликовали исследование каренов, а также патрилокальных тайских племен из того же региона. Они обнаружили то, что было предсказано Сейелстадом, а именно большее разнообразие Y-хромосомы у каренов. Это стало убедительным доказательством того, что патрилокальность приводит к группировке изменчивости Y-хромосомы по географического признаку, что и наблюдается в большинстве человеческих обществ.

Хотя это исследование помогло объяснить локализацию линий Y-хромосомы, оно не затронуло другое необычное наблюдение. Как мы видели в главе 3, время коалесценции — время, отделяющее нас от наших общих предков, Адама и Евы — гораздо меньше для Y-хромосомы, чем для мтДНК. Патрилокальность может объяснить высокую степень расхождения между популяциями по Y-хромосоме, но время коалесценции все равно должно быть одинаковым и для Y-хромосомы, и для мтДНК. По сути изначальная Y-хромосома должна была дать начало множеству сильно различающихся популяций, каждая из которых ведет свое происхождение от одного африканского человека, который жил около 150 000 лет назад. Вместо этого мы видим много достаточно различающихся популяций, которые сливаются в общем предке, как только их следы обнаруживаются в Африке: эти данные указывают на африканского Адама, который жил всего за несколько тысяч лет до того, как люди начали покидать континент. Этот результат предполагал действие еще одного фактора.

Как мы видели ранее, скорость дрейфа генов (случайных изменений частоты маркера из-за малых размеров популяции) зависит от фактической численности популяции. В больших популяциях дрейф незначителен, в то время как в небольших популяциях последствия дрейфа существенны. В очень маленьких популяциях, таких как первые берингийцы, колонизировавшие Америку, размеры популяции могут привести к тому, что за очень короткий промежуток времени частота нескольких линий достигнет 100 %. Это объясняет, почему почти у всех коренных американцев группа крови О — типы А и В были утеряны во время их путешествия через Сибирь в ледниковый период.

Этим же можно объяснить более позднее датирование нашего Y-хромосомного предка. Если бы в популяции было меньше мужчин, чем женщин, то скорость, с которой терялись Y-хромосомные линии, была бы больше. «Но это не так, — можете возразить вы, — соотношение полов при рождении составляет 50:50». Но действительно ли в каждой популяции число мужчин и женщин одинаково? Удивительно, но будучи верным с точки зрения общего количества мужчин и женщин, это не относится к числу тех, кто передал свои гены, оставив потомство. В генетическом смысле, тот, кто не оставляет потомства, в расчет не принимается, и должен быть исключен из этого соотношения. Нас интересует так называемый эффективный размер популяции — количество мужчин и женщин, оставляющих потомство. Именно здесь мы видим разницу.

Вероятное объяснение большей скорости потери Y-хромосомных линий заключается в том, что потомство оставляло, как правило, небольшое количество мужчин. Кроме того, их сыновья, унаследовавшие богатство и социальное положение, как правило, в следующем поколении тоже имели больше половых связей. Через несколько поколений эта социальная причуда приведет именно к тому, что мы наблюдаем для Y-хромосомы: несколько линий внутри популяций и отличные от них линии в соседних популяциях. Она также приводит к более позднему времени коалесценции для Y-хромосомы, так как линии, которые позволили бы нам отследить нашего Адама, жившего 150 000 лет назад, были утеряны в то время, когда наши предки еще жили в Африке. Окончательное доказательство этой гипотезы будет получено только после тщательного изучения традиционных обществ, в которых одни и те же социальные модели практикуются в течение сотен или тысяч лет, и я считаю, что эта гипотеза получит подтверждение. Как и в случае поиска языка Адама и Евы, изучение влияния культуры на изменчивость человеческого генома обещает стать одной из самых захватывающих областей исследования в антропологии в течение следующих нескольких десятилетий. К сожалению, это может стать бегом наперегонки со временем, как мы увидим в следующей главе.

Обратно к морю

Мы закончили обзор того, каким образом культура, от развития сельского хозяйства до местных брачных традиций, повлияла на человеческое генетическое разнообразие. Теперь мы готовы к повторной оценке гавайцев, которые были «открыты» капитаном Куком в конце XVIII века. Откуда они пришли и почему завоевали Тихий океан за последние несколько тысяч лет?

И первый вопрос, который мы можем задать, — есть ли лингвистическая связь между полинезийскими языками, позволяющая предположить исходную популяцию. Ответ: «Да, есть». Хотя Тур Хейердал склонялся к южноамериканскому происхождению полинезийцев, их языки тесно связаны с языками Юго-Восточной Азии. Еще в XIX веке ученые связывали языки Полинезии с теми, на которых говорят на Тайване (тогдашнее название — Формоза) и в Малайзии. Сегодня Тайвань населен китайцами, говорящими на языке хань, но до XVII века он был домом для групп аборигенов, говорящих на совершенно разных языках. Все эти языки были объединены в одну семью, малайско-полинезийскую, которая в начале XX века стала называться австронезийской. Таким образом, имеются четкие лингвистические данные, связывающие Гавайи скорее с Азией, чем с Америкой.