Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов - Сванте Пэабо

Рис. 5.3. Правая плечевая кость типового экземпляра неандертальца, на которой показано, откуда Ральф Шмитц выпилил для нас фрагмент. Фото: Ральф Шмитц, Рейнский краеведческий музей, Бонн

Размер образца – а мы его получили, кусочек хорошо сохранившегося беловатого костного материала – нас впечатлил: 3,5 грамма (рис. 5.3). Ральф сообщил, что, когда они его выпиливали, по комнате разнесся запах горелой кости. Мы надеялись, что это добрый знак. Это должно было означать, что в кости сохранился коллаген, структурный белок костной основы. С благоговейным трепетом я нес пластиковый контейнер с частичкой эталонного неандертальца; этот контейнер ожидал Матиас Крингс, мой аспирант, который провел больше года в безуспешных попытках выделить ДНК из египетских мумий. Я попросил Матиаса применить к частичке неандертальца все наши новейшие и самые лучшие наработки.

После публикации неандертальской мтДНК я потом много месяцев вспоминал, как все получилось. Какой долгий путь был проделан от тех первых опытов с высушенной телячьей печенкой, купленной 16 лет назад в супермаркете. И вот наконец мы смогли на основе древней ДНК сказать нечто новое и очень важное про человеческую историю. У того эталонного неандертальца митохондриальная ДНК резко отличалась от современной, и они, неандертальцы, вымерли, не оставив и следа своей мтДНК современному человечеству. Чтобы приблизиться к этому успеху, нам потребовались годы кропотливого труда – пришлось разрабатывать технологии для надежного определения ДНК давным-давно почивших особей. И теперь у меня наготове имелись все эти технологии, группа обученных и активных, мотивированных сотрудников… но вот большой вопрос: куда идти дальше?

Одна задача так и просилась вперед – определить мтДНК других неандертальцев. Ведь у других неандертальцев могла быть и другая мтДНК, не похожая на ту, из долины Неандерталь. И в ней вполне могло обнаружиться больше сходства с современной мтДНК. Кроме того, ДНК других неандертальцев чуть приоткрыла бы их собственную историю. Например, у современных людей вариабельность мтДНК не слишком высока. Если и для неандертальцев получится то же самое, то, следовательно, они произошли и затем распространились от небольшой популяции. А если у них, как у человекообразных обезьян, вариации мтДНК широки, то можно заключить, что их численность никогда не становилась слишком низкой. И никогда они не переживали таких резких снижений и подъемов численности, какие были характерны для людей современного типа. Эту задачу – исследовать других неандертальцев – рвался взять на себя Матиас Крингс, воодушевленный успехом с “главным” неандертальцем. Тут требовался материал как можно лучшей сохранности, поэтому основной трудностью было получить доступ к таким образцам.

Я задумался, почему у нас все получилось с неандертальцем из долины Неандерталь, и пришел к выводу, что основную роль тут мог сыграть пещерный известняк. Как научил меня Томас Линдаль, кислоты разрушают нити ДНК, поэтому, к примеру, в останках людей бронзового века, захороненных в кислых болотах Северной Европы, никакой ДНК не сохраняется. Но когда вода проходит через известняк, она подщелачивается. И я решил, что нам стоит обратиться к остаткам неандертальцев из известняковых пещер.

К сожалению, в школьные годы я не особенно интересовался геологией Европы. Но зато я помнил свою первую антропологическую конференцию в 1986 году, которая проводилась в Загребе, в тогдашней Югославии. Нас возили на полевые экскурсии в Крапину и Виндию, две пещеры, где найдено большое количество неандертальских остатков. Быстро просмотрев литературу, я понял, что пещеры действительно известняковые и, значит, надежда есть. В тех пещерах находили также кости других животных, например пещерных медведей, и довольно много – это тоже подогревало надежду. Пещерные медведи вымерли примерно тогда же, когда и неандертальцы, – около 30 тысяч лет назад. Кости пещерных медведей так или иначе связаны с пещерами, часто их находят в положении, позволяющем предполагать, что они погибали во время спячки. Мне пещерные медведи могли сыграть на руку – по ним можно было проверить, сохраняется ли вообще ДНК в этих пещерах. Если мы найдем в медвежьих костях ДНК, то легче будет убедить музейных кураторов поделиться с нами образчиками ценных неандертальских останков из тех же пещер. И я решил поинтересоваться историей пещерных медведей – в первую очередь на Балканах.

После кровавой войны с Сербией Загреб стал столицей независимой республики. Самая крупная коллекция неандертальцев происходила из Крапины, что в Северной Хорватии. Начало этой коллекции положил палеонтолог Драгутин Горянович-Крамбергер в 1899 году, раскопав около восьми сотен костей, принадлежавших 75 неандертальцам. Это самое крупное “кладбище” неандертальцев, когда бы то ни было найденное. Место им нашлось в Музее естественной истории в средневековом центре Загреба. В другой пещере – пещере Виндия в Северной Хорватии (рис. 6.1) – неандертальские остатки обнаружил и исследовал хорватский палеонтолог Мирко Малез в конце 1970- х – начале 1980- х. Ему попались костные фрагменты нескольких неандертальцев, но особенно выигрышных черепов, похожих на крапинские, ему не досталось. Зато Малез откопал целую кучу костей пещерных медведей. Все это отправилось в Институт четвертичной палеонтологии и геологии, относящийся к Хорватской академии наук и искусства. Я организовал поездку и в музей, и в институт. И в августе 1999 года прибыл в Загреб.

Рис. 6.1. Пещера Виндия в Хорватии. Фото: Йоханнес Краузе, MPI-EVA

Конечно, крапинская коллекция неандертальцев впечатляла, но я скептически оценивал ее потенциал для изучения ДНК. Ведь этим костям было 120 тысяч лет, существенно больше, чем нашим прежним образцам с ДНК. Коллекция из Виндии обнадеживала больше. Прежде всего, она была моложе. В этой пещере неандертальцев нашли в нескольких слоях, но самый верхний, читай – самый молодой, датировался примерно в 30–40 тысяч лет, что для неандертальцев почти конец истории. К тому же меня несказанно радовали кости пещерных медведей, там их было полным-полно. В духоте институтского подвала хранились бесчисленные бумажные свертки с костями, рассортированными по осадочным слоям и типам: упаковки с ребрами, упаковки с позвонками, упаковки с бедренными костями… и много таких. Я напал на золотую жилу древних ДНК.

За эту коллекцию отвечала Майя Паунович, дама в возрасте, которая всю жизнь проработала в институте, не выезжая на публичные выставки и имея мало возможностей для исследований. Она была вполне дружелюбна, но вместе с тем мрачновата – безусловно, понимала, что большая наука обошла ее стороной. Три дня мы провели вместе с Майей, рассматривая коллекцию. Она передала мне кости пещерных медведей из нескольких осадочных слоев и к ним еще 15 образцов костей неандертальцев. Это именно то, что нам требовалось; теперь можно было приступать к исследованиям генетической изменчивости неандертальцев. Улетая обратно в Мюнхен, я был совершенно уверен, что все у нас быстро получится.