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

Однако в этот раз все было иначе. Человеческий зуб оказался крупным, крупнее, чем должен быть у Homo sapiens или Homo neanderthalensis. Но палец рассказал ученым нечто такое, что вновь перевернуло наши представления об эволюции человека.

Для анализа ДНК российские ученые передали кость в лабораторию Сванте Паабо, и им страшно повезло. Команде Паабо удалось выделить из этой маленькой косточки митохондриальный геном (кость при этом разрушилась), и результаты были опубликованы в журнале Nature как раз перед Пасхой 2010 года. Хотя в последовательности, естественно, были пробелы, связанные с неизбежным распадом материала за сотни столетий, результат оказался невероятным. Этот палец принадлежал не нам и не неандертальцу. Ученым не было известно, чтобы в тот период в Европе или Азии жили люди каких-то других видов из рода Homo, но выявленная последовательность ДНК не принадлежала и нашим родственникам приматам, таким как шимпанзе или бонобо. Этот человек (девушка, как мы вскоре узнали) относился к неизвестному ранее виду людей.

На основании ограниченного количества информации, извлеченной из небольшого фрагмента ДНК, удалось установить, что предки девушки вышли из Африки не с предками неандертальцев примерно полмиллиона лет назад и не с нашими предками 100 тысяч лет назад. Количество различий между ДНК того вида, к которому она принадлежала, и ДНК современного человека и неандертальца вдвое превышало количество различий между нами и неандертальцами, и на основании этих данных можно было рассчитать, когда эти три вида разошлись от общего предка.

Итак, примерно миллион лет назад где-то в Африке жила группа людей, которой предстояло дать начало нам, неандертальцам и денисовцам. Это разделение было временным и продлилось всего несколько сотен тысяч лет.

К Рождеству 2010 года была завершена расшифровка оставшейся части генома. В первой статье на эту тему говорилось о «неизвестном гоминиде из Южной Сибири». Окаменелости встречаются не так уж часто, поскольку для превращения кости в камень требуется счастливое стечение обстоятельств. Ученым необыкновенно повезло, поскольку это все же случилось с одной косточкой из 200 костей этой девушки. Причем и ДНК внутри этой кости тоже сохранилась лучше, чем в найденных до сих пор костях неандертальцев.

Судя по размеру кости в сравнении с костями пальцев неандертальцев или современных людей, ее хозяин был молод, почти ребенок. Но о половой принадлежности хозяина нельзя судить по кости. Об этом рассказала ДНК. Да, пол можно определить по ДНК, но только в древних образцах нельзя разглядеть хромосомы. Хромосомы имеют симпатичную и узнаваемую всеми форму только в определенный момент клеточного цикла, и увидеть это можно только в клетках, выделенных из живых организмов. Так что в пальце денисовского человека нельзя было разглядеть Y-хромосому или пару X-хромосом. Исследователи из группы Паабо выделили фрагменты ДНК и встроили их в специальную конструкцию, тоже состоящую из ДНК и предназначенную для включения неизвестных последовательностей. Когда эта так называемая «библиотека» создана, ее можно использовать для воспроизведения интересующей последовательности и ее компьютерного анализа, уже не трогая кость. Один из первых вопросов заключался в том, есть ли в древней ДНК фрагменты, напоминающие ДНК современных Y-хромосом. Ответ оказался отрицательным, так что кость, скорее всего, принадлежала девочке. Ученые любят напоминать другим людям, что отсутствие доказательств – совсем не то же самое, что доказательство отсутствия. Однако в данном случае отсутствие совпадений с Y-хромосомой – вполне достаточное доказательство половой принадлежности. Кроме того, было установлено, что у девочки были карие глаза, каштановые волосы и темная кожа – типичные признаки Homo до появления светлой кожи и голубых глаз в более позднее время (все это мы обсудим в главе 2).

Вторая задача заключалась в том, чтобы установить время расхождения этих людей, нас и неандертальцев от общего предка. Чтобы это сделать, нужно досконально проанализировать несколько фрагментов ДНК из разных видов и сравнить соответствующие последовательности между собой. Чем больше сходство, тем ближе родство. Этот метод работает для всех живых существ – от однояйцевых близнецов до бактерий. Сравнительный анализ показал, что денисовцы и неандертальцы ближе друг к другу, чем к нам. Но совершенно неожиданно выяснилось, что ДНК денисовского человека продолжает жить в геноме современных меланезийцев – жителей островов Фиджи, Папуа – Новая Гвинея и других островов к северо-востоку от Австралии. Как неандертальцы оставили свой след в моем и вашем геноме (если вы евразиец), так эти другие люди, о которых мы знаем исключительно благодаря единственной косточке, передали предкам этих островитян свой генетический отпечаток (до 5 % генома современных меланезийцев).

Жители Тибета адаптированы к большой высоте, поскольку живут на негостеприимных равнинах вокруг Эвереста с низким содержанием кислорода в воздухе. А вот жители северных областей Китая и юга Индии такой адаптации не имеют. В основном эта адаптация связана с геном EPAS1: последовательности ДНК в области этого гена у жителей Тибета и других народов заметно различаются. Сравнивая этот необычный участок ДНК с последовательностями ДНК других близких и дальних народов, ученые пришли к выводу, что эта адаптация передалась потомкам от денисовского человека. Данная интрогрессия позволила жителям Тибета прекрасно чувствовать себя в таких условиях, в которых вы и я неизбежно страдали бы.

Ученые не смогли установить, сколько хромосом было у неандертальцев и денисовцев. Скорее всего, их было столько же, сколько у нас; в частности, это предположение подтверждается успешностью скрещивания наших предков. Однако мы знаем кое-что важное о структуре генома этих людей. Сейчас существует четыре рода гоминид, относящихся к надсемейству человекообразных обезьян: Pan (шимпанзе и бонобо), Pongo (орангутаны), Gorilla (гориллы) и Homo (мы). У первых трех групп 24 пары хромосом, тогда как у нас только 23. Однако все гоминиды, включая нас, фактически имеют в геноме одни и те же гены. Различие связано с нашей хромосомой 2 – это вторая по размеру человеческая хромосома. На самом деле у шимпанзе, орангутанов и горилл тоже есть эта ДНК, только она разделена на две хромосомы. Гены на хромосомах наших лохматых родичей – те же самые и расположены в том же порядке, что и у нас на хромосоме 2. Кроме того, мы можем различить структурные детали бывших независимых хромосом, ставшие ненужными после соединения двух хромосом в одну. На всех хромосомах имеется узкая перемычка, называемая центромерой. Две хромосомы шимпанзе имеют по центромере, а наша двойная хромосома 2 имеет одну нормальную центромеру и остатки другой, что напоминает о нашем родстве с лохматыми существами. Эта последовательность ДНК существует в геноме как неандертальцев, так и денисовцев. Следовательно, такая характеристика Homo существовала еще до того, как все мы разошлись от общего предка.

В 1996 году папа Иоанн Павел II сообщил всему миру, что эволюция представляет собой «больше, чем просто теорию». Хотя этот благородный жест был направлен на примирение науки и религии, на самом деле, он не учитывает тот факт, что в научной терминологии, в отличие от бытовой речи, теория – это вершина интеллектуального труда, оптимальный способ выражения сути природного явления. Теории – лучшее, что у нас есть. В любом случае папа пытался совместить идею об акте божественного творения с неопровержимыми доказательствами нашего происхождения от обезьян, исходя из предпосылки «онтологической прерывистости»: именно в тот момент, когда божественный дух якобы вошел в нас, и должно было произойти слияние этих двух хромосом. Если это так, денисовцы и неандертальцы тоже являются членами нашего закрытого клуба. В противном случае нет никакой прерывистости, а просто неравномерный переход в настоящее.