Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом - Дэвид Райх

Рис. 9

Мы выявили и вторую линию доказательств, говорящую о бесплодности мужчин-полукровок от смешения неандертальцев и современных людей, никак не связанную с Х-хромосомами. Если у гибридного мужчины наблюдается пониженная плодовитость, то за это должны отвечать те гены, которые особенно активны в тканях половой системы, и именно с ними может быть связана ее дисфункция. Следствием из такой гипотезы – мне эту мысль высказал эволюционист Дэйвен Пресгрейвс после нашей беседы об Х-хромосомном доказательстве – будет то, что в генах, наиболее активно работающих в мужских гаметах в семенниках, неандертальского наследия должно оказаться меньше, чем в среднем по генам, активным в других тканях. Мы проверили идею Пресгрейвса на реальных данных, и она в точности подтвердилась40.

Но проблемы с неандертальским наследием касаются не только пониженной плодовитости, как это видно по неандертальской ДНК, вычищенной из Х-хромосомы и из участков с генами, ответственными за мужскую плодовитость. Такой же пониженный уровень неандертальского наследия виден и в большом числе других генов (в действительности неандертальского наследия больше в так называемой мусорной ДНК с урезанными биологическими функциями). Яснее всего это проявилось при исследовании геномов пятидесяти древних евразийцев, хронологически распределенных в интервале последних 45 тысяч лет. В этом исследовании 2016 года41 мы показали, что неандертальское наследие уменьшалось постепенно, от 6–3 % в самых древних образцах до сегодняшних 2 % в более молодых, и это связано с действием естественного отбора против неандертальской ДНК.

Большая часть ареала неандертальцев приходится на территорию, где во время ледниковых периодов популяции важных для них растений и животных испытывали серьезный стресс – для живших в тропической Африке предков современных людей такая проблема не стояла особенно остро. По своей численности популяции современных людей были больше, чем популяции неандертальцев, что следует из вчетверо меньшего разнообразия неандертальского генома. Малая численность не слишком способствует генетическому здоровью, потому что в каждом поколении случаются колебания частоты мутаций и этого порой достаточно, чтобы те или иные мутации распространились в популяции, даже несмотря на отчаянную работу естественного отбора, стремящегося снизить их частоту42. И потому за полмиллиона лет после разделения неандертальской и сапиенсной линий в геномах неандертальцев накопились мутации, оказавшиеся вредными, как это выяснилось позже при гибридизации неандертальцев и современных людей.

И эти “проблемные” мутации в неандертальском геноме резко отличаются от тех, что пришли с более поздними примесями от разнообразных групп современных людей: у последних нет никаких признаков вредности. Например, мы проанализировали геномы 30 тысяч афроамериканцев и не нашли свидетельств негативного действия ни африканского, ни европейского наследия43. Объяснить это можно, во-первых, тем, что время разделения западных африканцев и европейцев было в тридцать раз короче, чем время разъединения неандертальцев и современных людей, а значит, у последней пары было в тридцать раз больше времени, чтобы сформировалась биологическая несовместимость. Во-вторых, как следует из данных по многим видам, когда между популяциями складывается репродуктивная несовместимость, то это часто бывает из-за взаимодействия между парой генов из разных частей генома. А раз так, то чем больше мутаций, тем больше вероятность неудачного сочетания пары: уровень репродуктивной несовместимости будет расти как квадрат числа мутационных различий, а значит, как квадрат времени от момента разобщения популяций. Поэтому в популяции, разделенной в десять раз дольше, будет в сто раз больший уровень генетической несовместимости. В свете этих рассуждений отсутствие репродуктивной изоляции между сегодняшними популяциями людей не вызывает удивления.

Тезис, антитезис и синтез

Начиная с XVIII столетия важным положением в философии континентальной Европы стало представление о смене доктрин в диалектическом ключе, когда столкновение двух противоборствующих взглядов приводит к синтезу44. Диалектика начинается с “тезиса”, за ней следует “антитезис”. Прогресс достигается разрешением, или “синтезом”, который видит проблему в другой плоскости по сравнению с обоими конфликтующими взглядами.

Именно так и получилось с нашими представлениями о происхождении современных людей. Долгое время большинство антропологов придерживались концепции мультирегионализма, согласно которой в каждом регионе мира современные люди происходили от группы архаичных людей, населявших данную географическую область. В рамках этой концепции полагали, что европейцы произошли по большей части от неандертальцев, восточноазиаты – от жителей Восточной Евразии, обитавших там более миллиона лет назад, а африканцы – наследники архаичного населения Африки. С этих позиций биологическая разница между нынешними человеческими популяциями коренится очень глубоко в прошлом.

А потом появился и антитезис мультирегионализму: гипотеза “из Африки”. В рамках этих взглядов современные люди развивались не из местных архаичных групп в каждом отдельном регионе. Все они произошли от сравнительно недавних – возрастом около 50 тысяч лет – мигрантов из Африки или с Ближнего Востока. Относительно молодые датировки “митохондриальной Евы”, если их сравнить с существенно более древним временем разделения с неандертальской мтДНК, служат лучшим подтверждением гипотезы “из Африки”. В противоположность мультирегионализму данная гипотеза подчеркивает относительно недавнее происхождение различий между нынешними популяциями людей по сравнению с миллионами лет человеческой “скелетной” летописи.

Но все же и гипотеза “из Африки” не совсем правдива. И мы приходим к синтезу, который базируется на данных древней ДНК, свидетельствующей о генном потоке от неандертальцев к современным людям. Этот синтез предлагает теорию “в основном из Африки”, указывающую в числе прочего на важные стороны культуры тех людей, которые должны были близко знать неандертальцев. Теперь мы ясно понимаем, что современные неафриканцы произошли от набиравшей численность группы мигрантов, покинувших Африку, но при этом и межвидовое смешение тоже имело место. Поэтому нам нужно как-то иначе представлять себе наших предков и тех архаичных людей, которых они встречали. Неандертальцы были очень похожи на нас, больше, чем мы можем вообразить, и их поведение, вероятно, тоже было во многом человеческим, с теми типичными чертами, которые мы приписываем современному человеку. Между ними должен был происходить и культурный обмен – романы Уильяма Голдинга и Джин Ауэл рисовали его в верном свете. Мы также знаем, что от неандертальцев неафриканскому населению передалось и нечто биологически ценное, в частности гены, полезные для адаптации к различным природным условиям Евразии, – к этой теме я вернусь в следующей главе.

Проект “Геном неандертальца” завершился, а я все еще нахожусь под впечатлением от всех наших неожиданных открытий. Мы доказали – и в этом мы были первыми, – что неандертальцы скрещивались с современными людьми, но меня все равно в кошмарных снах преследует страх, что мы где-то ошиблись. Результаты тем не менее железно убедительны: везде мы находим доказательства скрещивания с неандертальцами. В нашей работе с генетическими материалами постоянно открывается все больше и больше интереснейших подробностей влияния неандертальского наследия на сегодняшнее человечество и его геном.