Краткая история всех, кто когда-либо жил. История человечества, рассказанная через наши гены - Адам Резерфорд

При формировании сперматозоидов и яйцеклеток происходит рекомбинация генов с их случайным перемешиванием, так что набор генов, приобретаемый потомством в результате межвидового скрещивания, тоже случайный. По мере распространения «чужих» генов в результате всех индивидуальных случаев межвидового скрещивания начинает действовать естественный отбор, оценивающий полезность тех или иных генов. Осенью 2015 года были опубликованы результаты нескольких исследований, посвященных изучению эволюции геномного наследия, полученного нами от неандертальцев. Поскольку ДНК наследуется фрагментами, полезность определенных фрагментов генома можно оценить по размеру сохраняющихся в популяции фрагментов. Полезная версия гена, уцелевшая в процессе естественного отбора, может передаваться по наследству вместе с фланкирующими участками ДНК – как пелотон в велосипедной гонке движется вслед за лидером. Но если эти участки опасны, геном постепенно от них избавляется. Сравнивая участки ДНК неандертальцев с участками ДНК современного человека, которые, как мы полагаем, достались нам от неандертальцев, можно получить весьма интересную модель эволюционной успешности таких гибридизаций.

Грэхем Куп с коллегами провели анализ и выяснили, что наш геном медленно очищается от ДНК неандертальцев. Это означает, скорее всего, что ДНК неандертальцев не приносит нам пользы, однако не приносит и явного вреда. Наша ДНК вокруг фрагментов ДНК неандертальцев подвергается слабому негативному отбору: пелотон медленно замедляет движение из-за слабости лидера. Возможно, это имеет отношение к размеру популяции. Вполне вероятно, что численность неандертальцев всегда была невысока. Образцы мтДНК из костей разных неандертальцев очень похожи друг на друга, что указывает на слабое генетическое разнообразие. А это, в свою очередь, свидетельствует о небольшом размере популяции, состоявшей, возможно, из нескольких тысяч человек. Вероятно, когда современные люди встречались с неандертальцами, нас было намного больше. Когда их ДНК смешивалась с нашей, даже если она не давала нам никаких преимуществ, она просто поглощалась более значительным пулом нашей ДНК. А в их геноме она сохранялась, поскольку лучшей ДНК у них просто не было. Келли Харрис и Расмус Нильсон обнаружили аналогичную закономерность и подтвердили, что отбор против интрогрессии не был достаточно сильным и не препятствовал рождению способного к воспроизведению потомства, как это происходит в случае неблизкородственных видов.

Еще кое-что можно прояснить, воспользовавшись математическими расчетами. Количество ДНК неандертальцев относительно ниже на X-хромосоме современного человека, чем на всех остальных хромосомах. X-хромосомы передаются потомству мужчинами только в половине случаев, поскольку у мужчин есть еще Y-хромосома, но женщинами передаются всегда, поскольку у них две X-хромосомы. Таким образом, тот факт, что на нашей X-хромосоме меньше ДНК неандертальцев, может говорить о том, что первые сексуальные контакты, приведшие к появлению потомства, происходили между мужчинами-неандертальцами и женщинами Homo sapiens.

Нужна ли нам зачем-нибудь ДНК неандертальцев? По-видимому, нет. Мы не знаем, почему очень медленно, на протяжении тысяч поколений, мы отторгаем их ДНК. Один из важных выводов из всего этого заключается в том, что эволюция происходит чрезвычайно медленно. Любые сколько-нибудь серьезные негативные элементы ДНК были бы незамедлительно удалены из генома и, вероятно, потеряны навсегда. Тот факт, что ДНК неандертальцев смешивалась с нашей и сохранялась на протяжении тысяч поколений, указывает на отсутствие несовместимости. Это очень тонкий анализ, для которого требуется точная статистическая обработка данных. И этот анализ не подтверждает, что неандертальцы были людьми другого вида.

Мы не можем сказать, как происходили эти сексуальные контакты. Были ли они насильственными или совершались по взаимному согласию? Мы не знаем. Сначала мы встретились в Сибири 100 тысяч лет назад. Мы сосуществовали бок о бок в Европе на протяжении более 5000 лет, что сравнимо с длительностью всей письменной истории человечества. Если сопоставить все, что нам известно о жизни человечества за последние 5000 лет, когда значительная часть событий документировалась, с документальными свидетельствами из доисторического прошлого, можно оценить степень сложности восстановления глубокого прошлого. Мы изучаем наши связи с неандертальцами уже на протяжении нескольких десятилетий и знаем, что жили рядом с ними и скрещивались с ними. Однако некоторые археологические данные показывают, что мы также могли охотиться на других людей и поедать их. Неандертальцы расселились повсюду, и мы могли встречаться на всей территории Евразии, но, возможно также, что их небольшая численность стала проблемой, приведшей к отсутствию генетического разнообразия и, как следствие, к слабому здоровью популяции. Возможно, вместе с генами мы взяли себе их болезни, с которыми они не справились. Мы в конечном итоге их пережили. Неандертальцы были протовидом, тонкой веточкой на эволюционном дереве, недостаточно сильной, чтобы пробиться сквозь эпохи. В чем бы ни заключалась причина их полного исчезновения, мы несем в себе их гены, так что они бессмертны в той же степени, что и мы.

Зуб и фаланга пальца

Алтайские горы вырастают из земли примерно на границе России с Китаем и Монголией. Там холодно и дико. В этой дальней сибирской глуши есть Денисова пещера, названная по имени отшельника, жившего в пещере в XVIII веке. Из-за сурового климата здешние места малодоступны на протяжении большей части года. За 40 лет раскопок отсюда были извлечены на свет останки современных людей – Homo sapiens, и неандертальцев, а также десятков видов животных – от львов и гиен до шерстистых носорогов и, что вполне естественно, поскольку это их родина, множества медведей. С конца 1970-х годов российские ученые обнаружили здесь более 50 тысяч артефактов, относящихся к периоду от глубочайшей древности до Средних веков.

Сибирь – один из наименее населенных регионов планеты; сейчас ее население в среднем составляет около трех человек на квадратный километр. Поэтому тот факт, что пещера, позже названная Денисовой, оставалась в той или иной степени обитаемой на протяжении 230 тысяч лет, является интересным исключением. Дело вот в чем. Несмотря на суровые погодные условия, это очень удобное убежище. Рядом – симпатичная речка (Ануй); пещера имеет удобный широкий прямоугольный вход, открывающийся на юг. При входе – небольшой грот размером девять на одиннадцать метров с отверстием в потолке, служившим одновременно световым окном и дымоходом; от грота отходят три небольшие галереи, ведущие в «спальные» помещения и некое подобие кабинета отшельника. Общая площадь пещеры – 270 м².

В 2008 году на поверхность были извлечены останки одного из самых первых обитателей пещеры. Впрочем, в данном случае слово «останки» звучит чересчур роскошно, поскольку речь идет об одном зубе и одной дистальной фаланге пятого пальца руки молодого человека, говоря нормальным языком, о кончике мизинца ребенка. Учитывая, из какого слоя земли извлекли эти раритеты, их возраст составляет от 30 тысяч до 50 тысяч лет. Единственной фаланги пальца хватило, чтобы палеоантропологи смогли отнести ее бывшего владельца к подсемейству гоминин, к которому относятся все представители рода Homo, а также гориллы и шимпанзе. Но для более точной классификации одной фаланги явно недостаточно.