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

Те костные материалы, которые все же имелись, были на редкость интригующими. Деревянко и его группа послали Пэабо пару коренных зубов (моляров) из той же Денисовой пещеры, и из них была выделена митохондриальная ДНК, близкая к мтДНК из косточки пальца. Но зубы эти были гигантскими, выходящими далеко за рамки размерного диапазона рода Homo. Считалось, что крупные моляры являются биологической адаптацией к потреблению грубой необработанной растительной пищи. До денисовцев из близких к нам приматов подобными крупными зубами отличались в первую очередь растительноядные австралопитеки, к ним относится знаменитая Люси, чей скелет возрастом более трех миллионов лет нашли в долине реки Аваш в Эфиопии. Люси и ее родичи не использовали орудий, и ее мозг, если соотнести его размер с ее невысоким ростом, лишь ненамного превышал мозг шимпанзе, но зато ходила она выпрямившись. Таким образом, даже столь небольшая информация о скелете денисовцев показывает, что они сильно отличались и от неандертальцев, и от современных людей.

Гибридизация – это правило

Имея на руках полный геном денисовцев, мы проверили, насколько они родственны ряду ныне живущих человеческих популяций. И тут нас поджидал большой сюрприз.

Денисовцы оказались чуть ближе к новогвинейцам, чем к любой другой популяции людей сегодняшней Евразии, а значит, предки новогвинейцев скрещивались с денисовцами. При этом от Новой Гвинеи до Денисовой пещеры 9 тысяч километров, не говоря уже о море, отделяющем Новую Гвинею от материка. Климат Новой Гвинеи в основном тропический, и трудно найти условия, менее похожие на суровые сибирские зимы, так что дело и не в адаптации: очень маловероятно, что люди, адаптированные к одним условиям, будут процветать совсем в других.

Поэтому, скептически настроенные к собственным результатам, мы начали искать альтернативные объяснения. Например, что сотни тысяч лет назад предки современных людей были подразделены на несколько популяций, одна из которых была связана с денисовцами и одновременно составила существенную долю в новогвинейском геноме, большую, чем в геномах других сегодняшних популяций. Такой сценарий предполагает, что генетическое сходство новогвинейцев и денисовцев должно порождаться очень древними сегментами ДНК, включенными в геном новогвинейцев сотни тысяч лет назад. Однако, измерив длину архаичных фрагментов в новогвинейском геноме, мы выяснили: те, что связаны с денисовцами, на 12 % длиннее, чем связанные с неандертальцами. Следовательно, денисовские фрагменты вошли в состав новогвинейского генома в среднем позже, чем неандертальские8.

Как только архаичная популяция смешивается с современной, полученная от архаичных людей порция ДНК начинает дробиться в ходе рекомбинации, перемежаясь с современной ДНК; этот процесс дает одну-две перестановки на хромосому за поколение. По длине неандертальских фрагментов, как мы говорили в главе 2, можно получить оценку времени гибридизации с современными людьми – получается где-то 54–49 тысяч лет назад9. Учитывая, насколько в геноме новогвинейцев денисовские фрагменты длиннее неандертальских, мы смогли вывести, что гибридизация предков новогвинейцев и денисовцев происходила 49–44 тысячи лет назад10.

Какая доля сегодняшнего новогвинейского генома происходит от денисовцев? Наши оценки составили 3–6 %: они основаны на том, насколько мощнее архаичная составляющая в новогвинейском геноме по сравнению с остальными неафриканскими геномами. В эти проценты не входят 2 % неандертальского наследия, это совсем другая архаика. Вместе они дают новогвинейскому геному 5–8 % генетического вклада архаичных людей. Из всех ныне живущих популяций такая доля архаики самая высокая.

Рис. 10. Примерная пропорция неандертальской и денисовской примеси в сегодняшних популяциях людей. Она показана как доля от наибольшего значения, определенного для всех изученных нынешних групп. На сегодняшний день денисовская примесь сосредоточена в основном в популяциях, живущих к востоку от линии Гексли, глубоководной впадины, отделявшей материковую Азию от Австралии и Новой Гвинеи еще в ледниковые времена во время низкого стояния моря.

Анализ данных по денисовцам показал, что гибридизация между архаичными людьми и современными, двигавшимися из Африки и с Ближнего Востока, не была случайным событием. Сейчас прочитаны ДНК двух архаичных популяций – неандертальцев и прежде неизвестных денисовцев, – и в обоих случаях данные указывают на гибридизацию между ними и современными людьми. Не удивлюсь, если и в следующей неизвестной популяции мы, прочитав ДНК, обнаружим и другие события гибридизации.

Через линию Гексли

Сибирь и Новая Гвинея разделены большим расстоянием, где же могли перемешаться денисовцы и предки новогвинейцев?

Поначалу мы решили, что это произошло где-то в материковой Азии, возможно, на территории Индии или Центральной Азии, которые лежали на пути мигрантов из Африки к Новой Гвинее. В этом случае пониженная доля денисовской примеси в популяциях Южной и Восточной Азии объясняется более поздними вливаниями из разросшейся популяции, не имевшей денисовских генов, – представители этой волны вытеснили носителей денисовского наследия. И из этой поздней волны сегодняшним новогвинейцам мало что досталось, отсюда и сравнительно высокая денисовская доля в нынешней Новой Гвинее.

На первый взгляд такая гипотеза подтверждается географией распределения денисовской примеси. Мы собрали образцы ДНК у представителей популяций островов Юго-Западной Пацифики, из Восточной Азии, Южной Азии и Австралии и оценили, сколько у них денисовской ДНК. Самая большая доля примеси выявилась у туземного населения островов Юго-Восточной Азии, особенно на Филиппинах, крупных островах Новой Гвинеи, и в Австралии (туземной я называю ту часть популяции, которая укоренилась до популяционных перемещений, связанных с распространением фермерства)11. И все эти территории расположены к востоку от линии Гексли, естественной границы, отделяющей Новую Гвинею, Австралию и Филиппины от Западной Индонезии и материковой Азии. Эту линию еще в XIX веке определил британский натуралист Альфред Рассел Уоллес, а его современник Томас Генри Гексли подправил ее таким образом, чтобы четче обозначить различия в животном мире по обе стороны от нее. К примеру, она более или менее отделяет плацентарных животных на западе от сумчатых на востоке. Линия Гексли идет вдоль глубоководных впадин, представлявших географические барьеры для наземных животных и растений, – так было даже во время ледниковых периодов, когда уровень моря был более чем на сотню метров ниже современного. Примечательно, что 50 тысяч лет назад или несколько позже сапиенсы смогли пересечь этот рубеж. Смогли, да – но это было совсем не просто. К современным людям с денисовской примесью, освоившим острова к востоку от линии Гексли (предкам теперешних новогвинейцев, австралийцев и филиппинцев, тех, у кого мы обнаружили самую высокую долю денисовского наследия), другие мигранты из Азии так и не смогли добраться. Тот же барьер защищал островитян от вторжения, причем это относится не только к людям, но и к островным животным.