Генетическая одиссея человека - Спенсер Уэллс

В течение многих лет антропологи считали, что коренные американцы и азиаты имеют общее происхождение. Томас Джефферсон написал об этом еще в 1787 году в своей книге «Заметки о штате Вирджиния»:

Некоторые антропологические признаки — особенно характерен среди них тип строения зубов, известный под названием синодонтия — обнаружены в Северо-Восточной Азии и в обеих Америках. К середине XX века антропологи, такие как Карлтон Кун, стали даже классифицировать коренных американцев как «монголоидов» согласно своим спискам рас. Проблема в том, что никто точно не знал, как долго индейцы жили там и когда они отделились от своих азиатских родственников. В 1950-х годах методом радиоуглеродного анализа было установлено, что возраст археологических раскопок в Кловисе, расположенном в штате Нью-Мексико, составляет 11 000 лет. То, что найденные в Кловисе каменные наконечники для копья в виде «листа» находились в том же слое, что и кости мамонта, сразу же натолкнуло исследователей на мысль об их глубокой древности. В течение следующих двух десятилетий места стоянок людей, датируемые примерно тем же периодом времени, были найдены по всей Северной Америке. Казалось бы, из археологических данных следует, что люди заселили обе Америки не ранее 12 000 лет назад.

Однако в 1970-х и 1980-х годах в трех местах археологических раскопок (одно из них расположено в Северной Америке, два других — в Южной Америке) появились доказательства более раннего присутствия человека, чем в Кловисе. В пещерном жилище Мидоукрофт, в Пенсильвании, были найдены артефакты, возраст которых, датированный первоначально с помощью радиоуглеродного анализа, составил примерно 14 000 лет, то есть на 3000 лет больше, чем для находок в Кловисе. Тщательность, с которой проводились раскопки в Мидоукрофте, впечатляла, и хотя даты самого раннего заселения были пересмотрены (до примерно 12 500 лет назад), они признаны многими антропологами. Находки в Монте-Верде, на юге Чили, дали такие же результаты, что и Мидоукрофт, — примерно 13 000 лет, хотя возраст найденных поблизости кострищ был оценен в 33 000 лет. Более ранняя дата не была широко признана, и, таким образом, на сегодняшний день считается, что возраст Монте-Верде, как и Мидоукрофта, — около 13 000 лет.

Возраст находок в Монте-Верде позволяет предположить, что люди были в Северной Америке по крайней мере за несколько сотен лет до того, как достигли Чили, что немного сдвигает назад дату заселения. Но данные, полученные с другого места раскопок, имели эффект разорвавшейся бомбы.

В 1986 году в статье, опубликованной в научном журнале Nature, археолог Ньеде Гидон обобщила полученные данные в названии «Датировка с использованием углерода-14 указывает на присутствие человека в Америке 32 000 лет назад». Эта статья обобщала результаты ее раскопок в пещере Педро-Фурада на северо-востоке Бразилии и, казалось, выбила почву из-под ног у представителей точки зрения, что Америка была заселена людьми не ранее 13 000 лет назад. Однако тщательные исследования не подтвердили результаты Гидон. Уголь с места раскопок, возраст которого был определен радиоуглеродным методом, и который, как считала Гидон, представлял собой остатки очага, мог быть результатом природного пожара. Кроме того, обнаруженные там каменные артефакты не выглядели, как дело рук человека — они легко могли возникнуть вследствие естественного разрушения каменной породы. Эти сомнения привели палеоантрополога Ричарда Клейн к предположению, что «Фурада может вскоре пополнить длинный список сомнительных заявлений [о заселении древними людьми обеих Америк]».

В общем, большинство надежных археологических данных указывает на то, что Америка была заселена не ранее 15 000 лет назад. Однако с этим сценарием событий существует одна небольшая проблема: тогда был пик ледникового периода, и если первые люди пришли из Сибири — о чем свидетельствуют антропологические и археологические данные, — они должны были продвигаться в самых суровых условиях на Земле. Это означает путешествие, полное невообразимых лишений и трудностей для вида, который только недавно покинул свою тропическую родину. Было ли это действительно невозможным? И тут генетика дает нам дополнительные подсказки.

Дуг Уоллес, генетик из Университета Эмори в Атланте, в начале 1980-х годов работал в Стэнфордском университете и участвовал в первых исследованиях митохондриальной ДНК человеческих популяций. К тому времени, когда в середине 1980-х годов он переехал в Эмори, он стал заниматься исследованием происхождения коренных американцев. В частности, он пытался на основе мтДНК установить происхождение первых коренных американцев от определенных азиатских популяций. В своей первой крупной работе, опубликованной совместно с Антонио Торрони в 1992 году, он показал, что коренных американцев можно разделить по крайней мере на две волны миграции. Первая из них привела к заселению и Северной, и Южной Америки, в то время как вторая волна миграции оставила генетический след только в Северной Америке. Их оценка того, когда проходили эти миграции, сильно варьируется и охватывает период от 6000 до 34 000 лет назад. Однако эти результаты подтвердили, что коренные американцы и северо-восточные азиаты имеют общего митохондриального предка.

Но как эти результаты согласуются с нашими данными по Y-хромосоме? Ответ на этот вопрос был получен в 1996 году Питером Андерхиллом и его коллегами. Андерхилл обнаружил одну замену в Y-хромосоме, названную позднее М3, которая была общей для коренных жителей обеих Америк. И хотя их выборка коренных американцев была отнюдь не исчерпывающей, маркер М3 был найден более чем у 90 % исследованных ими американцев Южной и Центральной Америки, в то время как к этой линии относились около 50 % североамериканцев. Очевидно, что М3 является основным Y-хромосомным маркером коренных американцев, характеризующим американский клан.

Единственная проблема состояла в том, что М3 не был найден в Азии. Это могло быть связано с его возрастом, который по оценкам Андерхилла и его коллег составлял менее 2000 лет. Однако эта оценка возраста была крайне неоднозначной, поскольку делалась в самом начале исследований Y-хромосомы, когда скорость мутации единственного микросателлита, использованного для оценки разнообразия М3 (с использованием того же метода, с помощью которого мы определяли возраст M173 в Европе), не была известна точно. Таким образом, возраст М3 мог быть 30 000 лет. Явно требовались дополнительные исследования.

И в 1999 году Фабрицио Сантос и Крис Тайлер-Смит из Оксфорда и Таня Карафет с Майком Хаммером из Университета Аризоны независимо друг от друга сообщили, что с помощью маркера 92R7, названного так из-за неопределенной нуклеотидной замены в Y-хромосоме, установлен предок М3. Они обнаружили, что 92R7 присутствовал в популяциях по всей Евразии, от Европы до Индии. В сочетании с другими нуклеотидными заменами это указывало на Сибирь как родину предковой популяции коренных американцев, что подтверждало результаты Уоллеса по митохондриальной ДНК. Однако возраст линии 92R7 было трудно оценить, поскольку она слишком широко распространена. Был необходим дополнительный маркер, который указал бы на популяции, давшие начало первым коренным американцам.