Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир - Элис Робертс

За сорок лет, прошедших с момента открытия черепа из Омо (формация Кибиш) Ричардом Лики, и тридцать лет, отделяющих нас от проведения первых исследований митохондриальной ДНК человека для определения его происхождения сложилась следующая картина: становление вида Homo sapiens происходило в Африке и частично за ее пределами, хотя и не на такой обширной территории, как предполагала первоначальная мультирегиональная теория происхождения современного человека, считавшая родиной вида весь Старый Свет. Затем, примерно 100 000 лет назад, люди современного типа начали расселяться по всей планете. Из Африки люди расселились сначала в Аравии, а затем по побережью Индийского океана и примерно 60 000 лет назад добрались до Австралии. Около 50 000-40 000 лет назад современный человек мигрировал на запад, в Европу.

Однако наши предки были не первыми людьми, обитавшими в Европе и Азии. Homo erectus, Homo antecessor, Homo heidelbergensis и Homo neanderthalensis жили там в течение сотен тысяч лет до появления предков современного человека. Однако эти древние виды вымерли до появления Homo sapiens. Все, кроме неандертальцев. Пусть их популяция и сократилась, серьезно пострадав в результате двух резких изменений климата перед наступлением пика последнего ледникового периода, но они смогли выжить – их следы пропадают из палеонтологической летописи только 30 000-40 000 лет назад.

В 1990-х и начале 2000-х годов не утихали споры относительно вероятности скрещивания современного человека и неандертальца. Некоторые палеоантропологи, с опорой на ряд археологических находок, настаивали на гибридизации, однако большинство экспертов в данной области не спешили менять свое мнение. Несмотря на то что тщательная датировка окаменелостей указывала на то, что современные люди и неандертальцы сосуществовали во времени и пространстве, на Ближнем Востоке и в Европе, вероятно, в течение нескольких тысяч лет, по всей видимости, эти две популяции жили обособленно. Пожалуй, даже слишком обособленно. Митохондриальная ДНК, полученная из окаменелых останков неандертальцев, значительно отличалась от митохондриальной ДНК современного человека – по оценкам, они разошлись полмиллиона лет назад. Ранние исследования ядерной ДНК из хромосом неандертальцев подтвердили такую датировку существования последнего общего предка современного человека и этих архаических европейцев. После расхождения популяции, по-видимому, более не смешивались.

Затем, в 2010 году, группа ученых из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге сообщили о невероятном открытии. Они извлекли ДНК из фрагментов кости неандертальца возрастом более 40 000 лет, найденной в Хорватии, и проанализировали ее. На этот раз ученые обратили особое внимание на ядерный геном. Они смогли сопоставить полученный предварительный вариант расшифрованного генома неандертальца с геномами ныне живущих современных людей. В результате выяснилось, что некоторые живущие сегодня люди – в основном представители евразийской группы – имели больше сходства с неандертальцами, чем люди с большей долей африканских корней. Наиболее вероятное объяснение кроется в том, что предки некоторых людей все-таки скрещивались с неандертальцами. Данное предположение было сравнимо со взрывом бомбы. Множество ученых опубликовали опровержения данной теории. Однако чем больше образцов древней ДНК извлекали из окаменелых останков и сравнивали с ДНК живущих ныне людей, тем труднее становилось отрицать очевидное. Точно так же, как рис japonica скрещивался с предшественником риса indica по мере своего продвижения на запад, как удивительно сочные яблоки из Казахстана скрещивались с европейскими яблоками-дичками во время распространения по Европе, так же и предки современного человека скрещивались с местными представителями рода человеческого в Европе и на западе Азии – с неандертальцами.

Появление новых инструментов генетики – методов анализа ДНК, содержащейся в митохондриях (и хлоропластах, в случае растений), а также в самих хромосомах, – с одной стороны расширило, а с другой – сузило наше видение прошлого. По крайней мере, ранние исследования произвели именно второй эффект. Как митохондриальная ДНК, так и ДНК хлоропластов открыли нам прямую и узкую дорогу в прошлое: каждый из указанных видов ДНК наследуется только по материнской линии, и пусть даже их анализ порой предоставляет интересные результаты, речь идет об одном-единственном генетическом маркере. В связи с этим всегда существует опасение, что реконструированная таким образом картина прошлого будет неполной. Ведь все выводы ученых основываются на информации из ДНК, составляющей лишь малую часть всей ДНК клетки. Необходимо проследить эволюцию каждого гена, и более того, участков ДНК внутри и между генами, которые влияют на их прочтение, или экспрессию, и только тогда мы сможем действительно оценить богатство исторической информации, заключенной в этой невероятной биомолекулярной библиотеке. Сама история генетического анализа во многом предопределила ход эволюции наших представлений о происхождении многих видов, включая наш собственный.

Вот что нам известно сейчас (хотя некоторые предположения изменятся при появлении новых данных): наш вид появился, вероятно, на обширной, но связанной территории – в Африке (и даже, может быть, части Западной Азии). Несмотря на то что, вероятно, были и более ранние миграции, массовое расселение человека началось примерно 100 000-50 000 лет назад, в результате люди колонизировали всю планету. Наши предки, несомненно, скрещивались с другими архаичными человеческими видами и популяциями. Таким образом, хотя теория о недавнем африканском происхождении современного человека и подтвердилась, ее границы стали несколько размытыми.

Но это только общие черты. Подробности еще более удивительны.

Вполне вероятно, что у нашего вида отсутствует четко определенный центр происхождения; возможно, Homo sapiens появился в разных областях по всему континенту – чем-то похоже на теорию мультирегионального происхождения, только в уменьшенном масштабе. Вспомним пшеницу: сначала полагали, что пшеница однозернянка и пшеница двузернянка были введены в культуру в горах Караджадаг на юго-востоке Турции, а затем родиной этих видов стали считать весь Ближний Восток. Подобным образом, предполагаемая родина современного человека сначала ограничивалась определенной территорией в Африке, а потом расширилась, включив в себя весь Африканский материк и, возможно, даже захватив часть Азии. Существуют гипотезы о происхождении человека в Восточной, Центральной или Южной Африке, и каждая из них подкрепляется соответствующими доказательствами из области геномики и палеонтологии. Но, возможно, делать выбор между этими регионами нет необходимости. Появление признаков человека современного типа, возможно, носило мозаичный характер, а затем эти признаки распространились в популяциях – связанных переносом генов – на территории Африки и за ее пределами. В африканской ДНК содержатся отголоски запутанной истории человека, следы древних миграций по всей Африке к югу от Сахары; глубоких расхождений между популяциями и их смешивания. В течение десятков тысяч лет ареал Homo sapiens ограничивался Африкой – но затем численность людей увеличилась, и они стали расселяться в других регионах.

Последние, наиболее полные исследования всего генома подтверждают гипотезу одной «Великой миграции» человека из Африки, происходившей между 100 000 и 50 000 лет назад и приведшей к распространению людей по всему земному шару. Покинув Африку, первые переселенцы разделились на две группы: одни отправились на восток, вдоль побережья Индийского океана и достигли Юго-Восточной Азии и Австралии. Другая волна миграции покатилась на север и запад, в Западную Азию и Европу. Те, кто отправился на восток, вероятно, встретились с современным человеком, чьи предки когда-то сами переселились из Африки в результате более ранней миграции и осели на территории, простирающейся до самой Австралии и Папуа, однако палеонтологическая летопись в Южной и Юго-Восточной Азии так бедна, что не представляется возможным исключить существование подобной очень ранней волны миграции.