Моя доисторическая семья. Генетический детектив

Малышу, жившему на Ближнем Востоке 54 000 лет назад, повезло, что он унаследовал гены от неандертальца. Такие дети оказывались гораздо здоровее остальных, а их организмы лучше сопротивлялись инфекциям. Наши прародители, пришедшие из Африки на Ближний Восток, составляли небольшую группу – может, всего несколько десятков или сотен человек. Они рожали детей только друг от друга, и через несколько поколений их иммунитет истощился. Родственное спаривание вредило иммунной системе, поэтому приток свежей крови со стороны пошел людям на пользу.

Американский иммунолог Питер Перхэм обнаружил в иммунной системе группу генов, похожих на неандертальское наследство. Наверняка именно эти гены помогли Детенышу и ему подобным выжить 54 000 лет назад. В наши дни эти гены могут запускать механизмы, приводящие к перегрузке иммунной системы и последующему развитию аутоиммунных заболеваний вроде рассеянного склероза или диабета первого типа.

Ученый обнаружил два «неандертальских» гена, влияющих на способность усваивать жир из пищи. Наличие одного из этих генов сейчас повышает риск возникновения диабета второго типа. Эта болезнь тесно связана с лишним весом – большой проблемой в наши дни. Но едва ли дело обстояло так 54 000 лет назад. Для первых европейцев способность усваивать как можно больше жира была скорее благом. Она уменьшала риск голодной смерти.

Исследовательская группа Сванте Паабо обнаружила и другие гены, которые могли передаться современным людям от неандертальцев. Эти гены связаны с веществом под названием кератин и содержатся в коже и волосах. Похоже, что и жители Азии, и европейцы унаследовали «кератиновые» гены от неандертальцев, только набор их у жителей Европы и Азии разный. До сих пор не вполне ясно, как эти гены сказываются на наших волосах и коже. Но я готова биться об заклад, что прямые волосы мы получили в наследство именно от неандертальцев.

Сам Сванте Паабо предпочитает не пускаться в пустые рассуждения о том, как выглядели волосы и кожа неандертальцев. Однако есть исследователи, которые проводят генетические тесты и на их основе строят предположения о цвете кожи, глаз и волос неандертальцев. Так, испанские ученые утверждают, что у неандертальца обнаружены гены, отвечающие за рыжий цвет волос. Но Паабо считает подобные исследования недостаточно точными и выступает против публикации их данных. Я пыталась его переубедить, говорила, что широкой публике интересно знать, какие глаза, кожа и волосы были у неандертальцев. Такие сведения сделали бы рассказ о древних контактах более живым и доступным.

Убедить Паабо мне не удалось, но он все же раскрыл мне кое-какую новую информацию: по его наблюдениям, ни у одного из неандертальцев, чьи останки он исследовал лично, не было гена рыжих волос. Неандерталец из сибирской пещеры, исследованный наиболее тщательно, по всей вероятности, был темноволосым.

Зато Паабо с удовольствием говорит о приблизительно 87 вариантах генов, которые есть почти у всех современных людей, но до сих пор не были обнаружены ни у одного неандертальца. Одним из наиболее изученных является ген FOXP2.

В Англии есть семья, в которой представители разных поколений страдают от тяжелых нарушений речи. У всех у них поврежден именно этот ген, отвечающий за способность говорить. У мышей и шимпанзе этот ген различается одной маленькой особенностью. Между шимпанзе и неандертальцем таких различий два. У неандертальца и современного человека гены FOXP2 практически идентичны – существует лишь небольшое различие, которое открыли Сванте Паабо и его группа. Обнаружить его было трудно, потому что оно находится за пределами самого гена. И все же для работы гена оно представляется важным.

Исследовательская группа в Лейпциге вывела химерных мышей с человеческим вариантом гена FOXP2. Эти мыши пищат не так, как обычные. К тому же у них лучше память. Речь идет о памяти, которую психологи называют процедурной. Именно благодаря ей человек может научиться ездить на велосипеде или танцевать. Поначалу мы думаем над каждым своим движением. Но через некоторое время начинаем двигаться автоматически, не задумываясь. Точно так же мы учимся говорить.

Из всего сказанного напрашивается вывод: возможно, неандертальцы тоже говорили друг с другом, только по-другому. Не так, как мы.

* * *

Сванте Паабо предпочитает придерживаться научных данных и избегает предположений. В отличие от него американская писательница Джин Ауэл свободно фантазирует по поводу наших встреч с неандертальцами. Ее книги о клане Пещерного медведя продаются миллионами экземпляров. Первая книга этой серии вышла в 1980 году; в ней Ауэл рассказывает, как девочка-сирота Айла попадает к людям другого вида. Став девушкой, она несколько раз становится жертвой насилия со стороны сына вождя. У нее рождается ребенок – гибрид неандертальца и современного человека.

Можно сказать, что Джин Ауэл подняла вопрос о гибридах за тридцать лет до получения результатов исследований ДНК. Когда она писала свою книгу, ученые еще не знали, происходили ли такие скрещивания в реальности. Были только отдельные скелеты, кости и зубы, которые некоторые исследователи относили к переходным видам.

Есть в сочинениях Ауэл и явные ошибки. Так, она изображает людей современного типа светлокожими блондинами, а неандертальцев – темнокожими и темноволосыми. Однако в действительности ситуация была скорее прямо противоположной. Мы ведь на тот момент совсем недавно покинули Африку, а неандертальцы жили в Европе и некоторых районах Азии уже несколько сотен тысяч лет. Светлая кожа повышала шансы на выживание в северных широтах.

Ауэл занимательно изображает жестовый язык неандертальцев и их примитивное общественное устройство, многие ее догадки заслуживают внимания. Она явно хорошо знакома с последними достижениями археологии, антропологии и ботаники. Но надо не забывать, что ее книги художественные, а не научные. Их содержание по большей части – не что иное, как вымысел.

Причина колоссального успеха этих книг, причем не только у подростков, но и у взрослых людей, состоит еще и в том, что в автор уделяет довольно много внимания сексу. Он описан со множеством подробностей, хотя и вполне невинных. Добровольный секс именуется Наслаждением. Иное дело – сексуальные контакты между героиней, Айлой, и неандертальцем. Здесь речь идет о серии жестоких изнасилований.

За два года, что я работала над этой книгой, мои друзья и знакомые неоднократно задавали мне вопросы о том, как выглядели половые отношения между современным человеком и неандертальцем.

Большинство склонялось к тому, что имело место изнасилование. Я и сама так думаю. Но есть люди, которым такое предположение кажется провокационным и возмутительным. А некоторые вообще считают, что науке не стоит размышлять над вопросами, на которые она не может дать доказанного ответа. Одна из моих ближайших подруг обвинила меня в том, что я плохо думаю о людях. «Почему ты думаешь, что юноша-неандерталец и „современная“ девушка не могли просто полюбить друг друга?» – говорила она.

Или, как сказала своему преподавателю одна студентка: «Они приняли решение о совместном ребенке – значит, уже давно знали друг друга». Как и многие другие, эта студентка исходила из современных представлений о сексе и морали.

Упомянутого профессора зовут Жан-Жак Ублин; он – руководитель палеонтологического отделения в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка. Профессор Ублин склоняется к тому, что встречи современных людей с неандертальцами длились не более нескольких минут. И были очень спонтанными.

Кабинет Жана-Жака Ублина расположен под кабинетом Сванте Паабо, где стоит еще один неандерталец. У этого экземпляра есть не только кости: на бюсте из белого гипса точно воспроизведены все мышцы. Бюст изготовлен еще в 1920-е годы, в соответствии с представлениями того времени, но в целом не противоречит результатам последних исследований.

Когда я смотрю на выдвинутое вперед лицо с широким носом, я еще отчетливее понимаю, как велика была разница между нами и неандертальцами. Во вступительном рассказе о женщине из Галилеи я уподобила неандертальцев троллям из народных сказок. Не потому, что считаю, будто историям о троллях сорок тысяч лет. Но вообразите встречу девушки с огромным троллем – и вы сразу все поймете.

Мы отличались от неандертальцев меньше, чем, например, сейчас отличаемся от шимпанзе, но все же разница была достаточно велика.

«Я не считаю, что люди современного типа и неандертальцы симпатизировали друг другу, – говорит профессор Ублин. – Скорее они по возможности избегали друг друга».

Его научная дисциплина, палеонтология, пытается реконструировать события, происходившие много тысяч лет назад, основываясь на данных анализа окаменевших костей. Некоторая неточность в таких исследованиях неизбежна. Крупнейшие современные палеонтологи по-разному представляют себе, чем именно различались современные люди и неандертальцы, как происходили встречи между этими двумя видами. Я придерживаюсь точки зрения профессора Ублина. Должность в Институте Макса Планка обеспечивает ему уникальную возможность тесного сотрудничества с исследователями ДНК, приматологами, археологами и антропологами, он может постоянно корректировать данные, полученные в результате анализа древних костей.

За пределами Африки самые старые останки «человека современной анатомии», как его принято называть, были обнаружены в Израиле; предположительно им 120 000 лет. Но Жан-Жак Ублин подчеркивает, что эти древние люди еще не успели стать похожими на нас. Вероятно, они вымерли, не оставив потомства. Около 55 000 лет назад начинается новый исход из Африки (или, может быть, с Аравийского полуострова). Эти люди были уже почти современными – и по форме скелета, и по своим умениям. В пещере Манот в западной Галилее израильские ученые обнаружили череп, принадлежавший человеку современного типа.

Выйдя за пределы Африки, современный человек почти сразу столкнулся с неандертальцами. Останки неандертальцев обнаружены всего в четырех милях от пещеры Манот, в пещере Амуд, в горе над Тивериадским озером.

Жан-Жак Ублин говорит о том, что население Европы и Азии в то время было крайне немногочисленным. Однако маловероятно, что современные люди и неандертальцы устраивали совместные пикники на берегу озера. Скорее они наблюдали друг за другом издали. Время от времени происходили сексуальные контакты, и некоторые гибриды выживали. Вскоре неандертальцы вымерли.

Ублин убежден, что вымерли они из-за нас. Сначала это произошло на территории современного Ближнего Востока, потом – на Кавказе, в Сибири и Европе. Мы вытеснили неандертальцев благодаря более совершенным методам охоты и большей мобильности. А может, просто истребили их. Некоторые ученые указывают на другие возможные причины, например: мы лучше переносили похолодание и извержения вулканов, так как умели шить теплую меховую одежду.

Жан-Жак Ублин считает подобные объяснения отговорками. Неандертальцы жили в условиях ледникового периода и похолоданий сотни тысяч лет. Иногда их численность значительно сокращалась, но восстанавливалась снова, как только климатические условия улучшались. Пока не появились мы. По мнению профессора Ублина, надо заставить себя посмотреть правде в глаза. А правда такова: по сути дела, мы истребили целый человеческий вид. Неандертальцы жили в Европе и Азии несколько сотен тысяч лет. А потом мы их выжили оттуда. Похожие ситуации сложились по крайней мере еще в двух местах: когда современный человек двигался на восток, в Азию, с его появлением исчезли денисовец и человек флоресский, обитавший на острове Флорес в Индонезии.

Неандертальцы по отдельности были физически сильнее нас. Но мы превосходили их в другом. Вероятно, мы могли лучше говорить – об этом свидетельствуют различия в гене FOXP2. Речь позволила нам создать более обширную и крепкую систему связей. Некоторые находки – раковины, редкие камни – показывают, что созданная современным человеком сеть социальных связей могла простираться на сотни километров, тогда как неандертальцы обменивались предметами на значительно меньшем расстоянии.

Есть несколько археологических находок, свидетельствующих о том, что неандертальцы хоронили своих мертвых. Но ведь и шимпанзе тоже иногда заваливают погибших сородичей ветками и камнями. После находки, сделанной в Ираке, было высказано предположение, что неандертальцы клали в могилу цветы, однако это представляется маловероятным. Зато существует множество доказательств того, что современный человек обычно старался достойно похоронить своих мертвых и клал в могилы погребальные дары.

Есть еще кое-что, что отличает нас от неандертальцев. Человек современного типа играл на музыкальных инструментах и занимался изобразительным искусством. Да, в Испании найдены примитивные рисунки из черточек, которые, возможно, были созданы неандертальцами, а на Яве есть возможные свидетельства творчества еще более ранних людей. Но рисунки, изображающие зверей, людей и вымышленных персонажей, появились только у нас, людей современного типа.

Древнейшие музыкальные инструменты и образцы изобразительного искусства были обнаружены в Европе. И мои собственные родственники – по прямой восходящей материнской линии – были среди тех людей, которые заселили Европу, уже тогда умея пользоваться языком музыки и изобразительного искусства. Все это стало известно благодаря анализу ДНК.

* * *

Через год после первой встречи со Сванте Паабо я отправилась в журналистскую командировку в Исландию: в Рейкьявике я должна была посетить deCODE Genetics. Там я взяла интервью еще у одного пионера в области ДНК-исследований – Кари Стефанссона. Он создал deCODE по двум причинам. Во-первых, Исландия – остров, и люди здесь жили сравнительно изолированно. Во-вторых, многие исландцы интересуются генеалогией. Некоторые прослеживают своих предков вплоть до IX века, когда остров был колонизован.

Кари Стефанссону, высокому и элегантно одетому блондину, было около пятидесяти, когда я с ним беседовала. Брать у него интервью непросто, это могут подтвердить и другие журналисты. Сначала Стефанссон ведет себя на редкость вызывающе. Потом, если считает, что журналист прошел экзамен, совершенно меняется и становится любезным и открытым.

К счастью, я успешно прошла тест. И получила возможность провести довольно много времени в кабинете Стефанссона, рассматривая картину художника-мариниста на стене и слушая, как он рассказывает о своих планах. Стефанссон продемонстрировал мне новую компьютерную программу, в основе которой лежали сведения из исландских церковных метрик. Стоило нажать пару клавиш – и перед тобой, уходя в прошлое на сотни лет, вырастало родословное древо; изучая его, можно было найти связи с другими исландскими родами. При современной технике это, может быть, выглядит тривиальным, но в 1998 году такая программа была сенсацией.

Данные генеалогических изысканий специалисты deCODE совмещали с изучением ДНК исландцев.

Эти исследования вызвали в Исландии горячие этико-юридические споры. Среди прочего обсуждалось, насколько допустимо давать deCODE доступ к биологическим пробам из больниц. Споры понемногу улеглись, компания получила довольно широкие полномочия, но тогда же появился закон, устанавливавший границы допустимого. Кстати, если в 1980–1990-е годы область ДНК-исследований напоминала Дикий Запад, то со временем система этических правил в большинстве стран ужесточилась.

За годы существования компании Кари Стефанссон и deCODE опубликовали множество научных открытий, прежде всего о существовании вариантов генов, которые повышают или снижают риск возникновения тех или иных заболеваний.

С научной точки зрения их деятельность была историей поистине сказочного успеха. Чуть ли не каждый месяц в каком-либо из ведущих медицинских журналов выходили их статьи. С финансовой точки зрения дело обстояло хуже: deCODE задумывался как коммерческое предприятие, однако прибыли не приносил. В 2009 году компания обанкротилась и перешла в собственность американцев, работающих в сфере биотехнологий.

Но еще до банкротства deCODE, чтобы поправить свои денежные дела, начал продавать генетические тесты частным лицам через интернет. Я заказала такой тест. В то время он был самым полным из тех, что были доступны частным лицам. Тест включал миллион «пунктов» моего набора ДНК и стоил около 15 000 шведских крон. Огромные деньги, но я заплатила их, поскольку в то время собирала материал для книги «Сила генов» (Vikten av gener), которая вышла в 2011 году. Мне хотелось знать, как я отреагирую, узнав о своей склонности к тому или иному заболеванию.

Информация о состоянии моего здоровья меня никак не взволновала. Оказалось, что у меня чуть больший риск одних заболеваний и чуть меньший – других. Например, я в группе риска по определенным видам рака, в том числе рака кожи, но это и так было очевидно, поскольку я блондинка с очень светлой кожей.

Еще я узнала, что способна расщеплять лактозу и поэтому могу пить свежее молоко – обычное дело у северных европейцев, но в других частях земного шара – редкость. Тоже не новость. Я давным-давно заметила, что хорошо усваиваю молоко.

Гораздо больше меня поразила другая информация. Я и предположить не могла, что принадлежу к гаплогруппе U5.

Специалисты из deCODE исследовали ту часть ДНК, которая находится в моих митохондриях – тех самых маленьких клеточных структурах, которые наследуются от матери и в течение многих поколений передаются от матери к детям по большей части неизменными. Иногда в митохондриальных ДНК происходят мутации, это приводит к незначительным изменениям, которые можно наглядно показать на генеалогическом древе. Каждая гаплогруппа соответствует определенной ветви этого дерева, а основание у них одинаковое, то есть прародительница у всех этих ветвей и веточек одна.

Именно так исследователи еще в 1980-е году сумели отследить материнскую линию всего человечества и свести ее к нашей общей праматери «Еве», которая жила в Африке 200 000 лет назад.

Рис. 2. Группа U распространилась вместе с охотниками ледникового периода

Одна из «дочерей Евы», судя по всему, жила на Ближнем Востоке. Во время ледникового периода ее потомки расселились по Европе, Северной Африке и некоторым частям Азии.