Чтение онлайн

За то время, что неандертальцы успели прожить в Европе, там не единожды происходили значительные колебания климатических условий, из чего следует, что они умели приспосабливаться к существенным изменениям в окружающей среде. Если мы не ошибаемся в этой оценке, то нельзя не удивиться тому, что они исчезли именно 39 000–41 000 лет назад, в один из наиболее благоприятных для жизни отрезков последней ледниковой эпохи. Согласно одному из мнений, это говорит о том, что неандертальская популяция в Северной Европе неизменно существовала в условиях крайне сурового климата. Мы также знаем, что плотность обитания как животных, так и людей (охотников-собирателей), живущих в холодных областях, намного меньше, нежели в более благоприятных для жизни регионах. Вот почему в поисках причин исчезновения неандертальцев важно узнать численность их популяций.

Но как мы можем сделать это через многие десятки тысяч лет? Один из методов состоит в том, чтобы находить древние стоянки, выявлять плотность их распределения и отсюда выводить ориентировочную численность всей популяции{308}, но этот подход был признан слишком недостоверным{309}. Выяснилось, однако, что определенную информацию о численности популяций и о том, что могло приключиться с неандертальцами или даже с денисовцами, можно получить из геномов с высоким покрытием, которыми мы в настоящее время располагаем.

Ядерные геномы содержат в себе свод популяционной истории, уходящий в прошлое на много поколений, и заглянуть в него можно с помощью статистического анализа{310}. Геном «Денисова 5», «алтайского неандертальца», оказался особенно информативным, поскольку имеет длинные цепочки гомозиготности{311} – такое бывает, если особь наследует идентичные аллели из обеих пар хромосом[80]. Если такое встречается в геноме часто, то, значит, родители ребенка состояли друг с другом в близком родстве. Протяженные секции гомозиготности в геноме «алтайского неандертальца» можно объяснить лишь тем, что его родители были близким родственниками: или двоюродными братом и сестрой, или дедом и внучкой, или неполнородными (с одним общим родителем) братом и сестрой, или дядей и племянницей. Уровень гомозиготности у «Денисова 5» гораздо выше, чем у любой группы живущих ныне людей, даже выше, чем у большинства организмов на Земле. Исследования показали, что причиной этому послужил не эффект «бутылочного горлышка», проявляющийся в тех случаях, когда малочисленная группа долго пребывает в изоляции, следствием чего и является неизбежное снижение генетического разнообразия, – это была долгосрочная проблема малочисленной популяции[81].

Для сравнения, уровень гетерозиготности у денисовцев соответствует лишь малой доле (20–40 %) от показателей, присущих современным группам охотников-собирателей из Африки и Южной Америки, зато у них отсутствуют протяженные участки гомозиготности, которые мы встречаем в имеющихся неандертальских геномах. Наиболее вероятным объяснением этому является низкое генетическое разнообразие популяции денисовцев, а не инбридинг, присущий малочисленным популяциям{312}.

Эти сведения были использованы для реконструкции демографической истории{313}, которая принесла крайне интересные результаты по части динамики популяций. До 1 млн лет назад у Homo sapiens, денисовцев и неандертальцев наблюдаются сходные тенденции к уменьшению численности[82], а вот после этого рубежа численность Homo sapiens начинает расти, в то время как популяции двух других групп в период от 100 000 до 50 000 лет назад неуклонно уменьшаются вплоть до их окончательного исчезновения{314}.

Геномы Homo sapiens с высоким покрытием показывают, что в их группах инбридинг был распространен куда меньше, нежели у алтайских неандертальцев. Например, родители усть-ишимского человека вовсе не имели между собой родственных связей{315}. На палеолитической стоянке Сунгирь (Россия), где были обнаружены богатые захоронения «современных» людей, сделанные 35 000 лет назад[83], анализы также выявили у всех из них очень низкий уровень инбридинга. Они представляли собой весьма разнообразную в генетическом отношении группу, близкую или равную по численности существующим в наши дни группам охотников-собирателей из таких мест, как бассейн реки Амазонки{316}. Отсюда следует вывод, что общины вроде усть-ишимской и сунгирской поддерживали устойчивое взаимодействие с другими группами и обменивались с ними супругами.

Таким образом, из геномных данных мы узнали, что популяции «современных» людей очень долгое время были крупнее денисовских и неандертальских{317}. Группы людей, не принадлежавших к Homo sapiens, выделялись из популяций меньшей численности и более однородных генетически. Малочисленные популяции, разбитые на кланы или группы, рассеянные по необъятным просторам и то и дело сталкивающиеся с неожиданными утратами частей групп вследствие несчастий или болезней, определенно подвергаются повышенному риску вымирания. Археологические свидетельства наводят на мысль, что размеры групп и размах их взаимодействия у неандертальцев и «современных» людей слегка различались, так что у последних и группы были больше, и взаимодействие шире{318}. В группах, оказавшихся в изоляции или не сумевших наладить социальные связи, неизбежно продолжало снижаться генетическое разнообразие, а вместе с ним и культурная приспособляемость. Как мы видим, помочь пониманию процесса исчезновения неандертальцев и денисовцев может и знание демографических факторов{319}.

Интересно отметить также, что современное математическое моделирование демонстрирует в отношении мелкомасштабных миграций Homo sapiens из Африки в Европу. Повторяясь в течение длительного времени, они могли оказаться достаточными для того, чтобы нарушить равновесие не в пользу неандертальцев. Модели, не предусматривавшие ни преимущества для одной из групп, ни какой-либо разницы в относительной численности популяций, в конце концов предсказали исчезновение неандертальцев{320}. Вдобавок они прогнозируют полную смену одного вида людей другим примерно такой же период, который мы видели по археологическим данным. Согласно так называемой модели нейтрального дрейфа, предполагающей, что в каждом поколении происходит случайная перетасовка аллелей и не действует отбор, неандертальцы могли исчезнуть всего лишь под нажимом небольшого числа прибывших «современных» людей. Да, все могло быть весьма и весьма просто.

Мы перечислили целый ряд объяснений исчезновения неандертальцев – самого наглядного примера вымирания кого-либо из наших близких эволюционных родственников. Данных об исчезновении денисовцев и других видов у нас куда меньше, и нам снова следует быть осторожными в определении связей между причинами и следствиями. Я предполагаю, что сюжет, затрагивающий неандертальцев, в общих чертах повторялся и в других местах для различных групп, но это еще требуется доказать.

И хотя мы всегда должны помнить об осмотрительности, так как доступные нам археологические данные весьма неполны, исследования последнего времени показывают, что различия в размерах популяций могли быть значительными. Поэтому, наряду с аргументом о превосходстве Homo sapiens, следует учитывать и то, что неандертальцы могли быть обречены на вымирание из-за своей малочисленности и недостаточного генетического разнообразия. Гипотетическое культурное превосходство «современных» людей над неандертальцами могло сформироваться лишь к концу продолжительного, более 10 000 лет, периода сосуществования, на протяжении которого обе группы взаимодействовали и оказывали влияние друг на друга. Мне кажется, что замена неандертальцев должна была происходить в разных местах в разные сроки на протяжении нескольких тысяч лет. Я также не оставляю мысли о том, что неандертальцы могли понемногу ассимилироваться в группы «современных» людей.

Судя по всему, неандертальцы исчезали с лица земли постепенно, оставив нам лишь случайные приметы своей повседневной жизни в пещерах и на стоянках под открытым небом в разных точках Евразии, а также некоторое количество генов, живущих в нас и по сей день. Об этом наследии мы поговорим далее.

16

Наше генетическое наследие

Чтобы разобраться, кто мы такие и откуда взялись, нам необходимо знать свою родословную. Сейчас мы можем изучать геномы все большего и большего числа своих современников и сравнивать их с также увеличивающимся набором воссозданных геномов неандертальцев и денисовцев, что позволяет нам все глубже заглядывать в свою генетическую историю. Что мы унаследовали генетически? Содержатся ли в этих генах лишь положительные качества или же они могут нести и что-то неблагоприятное?

Мы лишь начинаем узнавать, какие из наших генов унаследованы от древних предков и каковы их функции. Основой для научных исследований являются крупные базы данных общественного здравоохранения, куда входят высококачественные медицинские записи. Они включают в себя подробные сведения о геномах пациентов, которые соглашаются поделиться своими генетическими и личными данными{321}. Благодаря этой работе мы можем начать связывать гены с фенотипами и таким образом ввести наше древнее генетическое наследие в широкий контекст.

Я хорошо помню одну из важнейших дат на заре новой эры генетической археологии. В июне 2013 г. в переполненной аудитории оксфордского Центра генетики человека Дэвид Райх читал лекцию о своих новейших исследованиях. (Я так хотел услышать это выступление, что преодолел на велосипеде крутой Хедингтонский холм.) Райх, докторант Оксфордского университета в области зоологии, поделился с нами истинным откровением насчет ДНК неандертальцев и денисовцев. Позднее у него состоялся очень важный разговор с организатором мероприятия, профессором сэром Питером Доннелли. Доннелли тогда участвовал в UK Biobank (UKB) – широкомасштабном проекте, направленном на борьбу с различными заболеваниями (в том числе раком, диабетом, артритом и депрессией) генетическими методами. Была исследована многочисленная группа людей – около 500 000 человек возрастом от 40 до 59 лет. Благодаря величине выборки и широте полученных данных, этот проект стал одним из самых значимых исследований в области здравоохранения человечества{322}. Анализам подвергалась не только ДНК, но и кровь, моча и слюна, собиралась детальная информация о повседневной жизни объектов наблюдения, источниками которой были и подробные анкеты, и клинические данные. Были охвачены практически все стороны жизни участников UKB: рацион питания, история болезней, реакция на солнечное излучение, среднее время использования мобильного телефона, аспекты психического здоровья, половая жизнь, качество сна, острота зрения, цвет кожи и т. д. Из всего этого можно было извлечь информацию о связи генов с фенотипами, установить, как наличие тех или иных генов может проявляться. Подлинно широким жестом следует признать согласие исследовательской группы сделать все свои данные открытыми для других ученых. Теперь для сравнения доступны многие сотни фенотипов и все время добавляются новые.