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

Приняв на вооруженние радиоуглеродное датирование, археология после 1960-х годов перестала быть гуманитарной дисциплиной. Она пододвинулась ближе к естественным наукам, где приняты высокие стандарты доказательности для выдвигаемых гипотез3. С того времени в археологию пришло множество методов, в частности, флотация (с ее помощью из грунта выделяют мелкие древние остатки, зернышки растений, например), хронология по изотопным соотношениям других элементов, помимо углерода. Последнее позволяет определить, какие типы питания и пищи преобладали в рационе древних людей и животных, как далеко они перемещались в течение своей жизни. У современных археологов богатейший методический арсенал, и они могут проводить немыслимые прежде анализы, делать заключения гораздо более надежные, чем их предшественники.

Можно, конечно, и древнюю ДНК рассматривать как одну из новых научных методологий, пришедших вслед за радиоуглеродным датированием, но это означало бы сильно ее недооценивать. Возьмем миграции народов: до древней ДНК археологи судили о них по слабым изменениям скелетных признаков и по найденным артефактам, а эти данные редко поддаются однозначной интерпретации. Теперь же, прочитав последовательности ДНК древних людей, археологи получают детальную картину существовавших связей между популяциями.

Революционность метода оценивается еще и по количеству неожиданных открытий, сделанных на его основе.

В этом смысле древняя ДНК даже более революционна, чем любая прежняя технология, включая и радиоуглеродное датирование. Более близкой аналогией будет изобретение оптического микроскопа в XVII веке, явившее свету целый новый мир, мир микроорганизмов и клеток, о котором до того никто даже не думал. Когда новый метод открывает просторы не исследованного дотоле мира, то все, что там видишь, – неожиданно, все – открытие. Именно так происходит с древней ДНК. Мы теперь можем решать, как толковать археологическую летопись – в миграции ли дело или в культурной коммуникации. Снова и снова мы получаем неожиданные и впечатляющие открытия.

ДНК-атлас древнего человечества

До настоящего момента революция древней ДНК фокусировалась в основном на Европе. Из 551 опубликованного до 2017 года полного древнего генома почти 90 % происходили из Западной Евразии. Отчасти так получилось потому, что технологии анализа древней ДНК изобрели в Европе, отчасти потому, что европейским археологам лучше известны собственные владения, чем чьи-то еще, так что именно с их территорий материал собирался дольше и тщательнее. Однако революция древней ДНК ширится, она уже коснулась истории населения за пределами Западной Евразии – замечательные открытия относятся к заселению Америк4 и дальних островов Тихого океана5. Со всеми последними усовершенствованиями методик6 теперь можно читать древнюю ДНК из местонахождений теплого и даже тропического климата. Поэтому я не сомневаюсь, что в следующее десятилетие мы получим данные по Центральной, Южной и Восточной Азии, а также по Африке и все они будут в равной мере удивительными. Итогом этих усилий станет атлас ДНК древнего человечества, собранный по хорошо представленным во времени и пространстве материалам. Этот атлас по своей значимости для человечества встанет, я думаю, на одну доску с первыми географическими картами нашей планеты, которые появились в XV веке, а затем постоянно совершенствовались до XIX века. Ясно, что атлас не ответит на все вопросы, касающиеся истории человечества, но он придаст структуру историческим знаниям, составит отправную точку, с которой мы будем начинать анализ новых местонахождений.

По мере создания атласа нас практически наверняка захлестнет волна крупных открытий. Большая часть изученных образцов древней ДНК имеет возраст древнее 4 тысяч лет, а интервал моложе 4 тысяч лет едва затронут исследованиями. При этом мы знаем, что этот период – время становления стратифицированного сообщества, империй, распространения письменности – был исключительно насыщен событиями. Данные по древней ДНК из Западной Евразии сейчас напоминают скоростное шоссе в состоянии ремонта, уходящее в никуда и пока не соединяющее популяции прошлого с настоящими. Но если добавить ДНК из более близкого к нам периода, это существенно прояснит сложенную другими дисциплинами историческую картину.

Чтобы перекинуть этот четырехтысячелетний мост из настоящего к древнейшим временам, мало просто собрать побольше данных по ДНК недостающего интервала. Нужно еще доработать статистические методы ее исследования, потому что имеющиеся пригодны лишь для древнейших времен. В особенности это касается теста четырех популяций, основанного на оценке пропорции наследий сильно разошедшихся популяций, когда пропорции наследий работают как различимые вешки, как маркировочные красители. Но европейское население – главная арена революции древней ДНК – 4 тысячи лет назад уже было как следует перемешано и похоже по своему наследию на нынешнее7. Например, в Англии 45 столетий назад и позже, как мы знаем, жили люди культуры широкогорлых колоколовидных кубков, и у них в наследии было намешано примерно то же, что и у современных британцев8. Однако из этого не следует, что нынешние британцы являются потомками “народа чаш”. В действительности население Британии менялось с приходом на острова все новых и новых волн мигрантов, при этом все мигранты несли то же наследие “народа чаш”. И чтобы выявлять поздние мигрантные события, необходимы более чувствительные методы статистики.

Такие методы сейчас появляются: специалисты по статистической генетике как раз разрабатывают новый класс приемов для отслеживания смешений и миграций у популяций с очень сходным ансамблем древнего наследия. Секрет в том, что упор делается не на общее историческое прошлое, а на общее настоящее. Когда имеется достаточно большая выборка, мы можем в парах индивидов выявить сегменты генома, приобретенные от общих предков не более сорока поколений назад. А значит, мы поймем, что происходило в человеческой истории в этих временных рамках (примерно тысяча лет)9. Пока выборка древней ДНК небольшая, этот метод не слишком полезен, потому что пары индивидов с крупными одинаковыми кусками ДНК – исключительная редкость. Но с увеличением числа прочтенных древних геномов вырастет в квадрате и число возможных пар. Если сохранятся сегодняшние темпы добавления новых данных по древней ДНК, то в следующие несколько лет каждая лаборатория, оснащенная подобно моей, сможет ожидаемо выдавать тысячи полностью прочтенных древних геномов в год. И тогда мы получим подробные хроники истории человечества за последнее тысячелетие.

Как мощно может работать эта методика, демонстрирует пример исследования 2015 года “Люди Британских островов”. В ходе проекта было собрано более двух тысяч биологических образцов нынешних британцев, чьи бабушки и дедушки родились в одном округе (то есть в пределах 80 километров друг от друга)10. Исследование показало, что британское население по общим меркам очень гомогенно. То есть генетические различия (оцененные классическими приемами) между двумя любыми популяциями Британии в 100 раз меньше, чем между популяциями европейцев и восточноазиатов. Однако, несмотря на гомогенность, авторы смогли разделить британское население на 17 отчетливых кластеров именно по повышенному уровню недавнего родства. Расположив эти кластеры на карте, они получили замечательное генетическое структурирование. Оно хорошо просматривается, несмотря на то, что в течение последнего тысячелетия люди постоянно перемещались из одной деревни в другую, что как нельзя более способствовало перемешиванию. Границы кластеров совпадают с границей между Девоном и Корнуоллом на юго-западе, с Оркнейскими островами на севере от побережья Шотландии. Крупный кластер покрывает Ирландское море, отражая миграцию шотландских протестантов в Северную Ирландию в течение последних нескольких столетий. В Северной Ирландии расположены два отчетливых, мало перекрывающихся кластера – это группы католиков и протестантов, разделенные религией и сотнями лет ненависти из-за британского правления. И если с современными образцами получились такие неплохие результаты, то с древними образцами должно получиться еще лучше. У меня в лаборатории уже имеются данные ДНК более трехсот древних бриттов. Стоит их присовокупить к материалам по современным британцам (а они доступны благодаря проекту “Люди Британских островов”), и у нас будет тот самый мостик между прошлым и настоящим, пусть и на маленьком участке мира.