Эвелин Эйер - Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК

Существует два объяснения этому «неандертальскому проклятию». Во-первых, когда генетический механизм пытается встроить в геном фрагменты ДНК, происходящие от другого вида, последние вступают в противоречие с остальной частью генома и работают хуже. Во-вторых, генофонд неандертальцев был не так хорош, как наш. Из-за близкородственного скрещивания, связанного с демографическими ограничениями, «люди без подбородка» накопили за свою историю множество вредных мутаций. Так что носители неандертальских генов, вероятно, были менее здоровыми и хуже размножались.

Но некоторые варианты генов, полученные от неандертальцев, оказались полезными. Мы не знаем точно, какую пользу они приносили и какие преимущества давали для адаптации, однако установлено, что некоторые из унаследованных нами неандертальских генов связаны с кератином (волосяными молекулами), другие — с иммунной системой (вариант гена HLA ), третьи — с обменом веществ, поскольку известно, что они активируются при некоторых формах диабета.

Можно предположить, что мы сохранили гены, которые позволяли неандертальцам адаптироваться к окружающей среде — холоду, недостатку солнечного света, патогенам. Это «неандертальское благословение» даровало Homo sapiens лучшую способность переносить холод и недостаток солнечного света, свойственные высоким европейским широтам, а также устойчивость к патогенам.

Неандертальцы, прожившие в Евразии несколько сотен тысяч лет, успели благодаря естественному отбору приспособиться к непростому климату, серьезно отличающемуся от климата Африки, откуда позднее пришли и Homo sapiens . Носители этой полезной части ДНК выживали и размножались успешнее, чем те, кто ею не обладал. И этот полученный от неандертальцев фрагмент ДНК передавался из поколения в поколение у всех Homo sapiens , живших на Евразийском континенте.

Этот механизм включения ДНК, который генетики называют адаптивной интрогрессией , дает ее получателю селективное преимущество. Вполне возможно и то, что полученные от неандертальцев варианты генов стали адаптивными лишь после того, как вошли в наш геном. Случайность интрогрессий — и небольших отличий окружающей среды — привела к тому, что сейчас мы находим разные доли включенной ДНК в Азии и в Европе.

Анализ ДНК позволил установить, что одновременно с включением участков генома неандертальцев в геном Homo sapiens неандертальцы получили ДНК сапиенсов. Самое удивительное, что эта часть ДНК Homo sapiens , найденная у неандертальцев, уже не встречается у современных людей. Иначе говоря, те сапиенсы, которые передали свои гены неандертальцам, не оставили потомства, дошедшего до наших дней.

Итак, сапиенсы встретились с неандертальцами, когда покинули Африку, но можно ли точно определить место, где произошло их скрещивание? Частично на этот вопрос отвечает генетика. Доли неандертальского генома есть у всех Homo sapiens за пределами Африки — европейцев, азиатов, папуасов, австралийцев и т. д. А значит, скрещивания происходили сразу после выхода из Африки, на Ближнем Востоке, — до того, как Homo sapiens завоевали всю планету. Когда именно? Примерно 70–50 тысяч лет назад. Наша более поздняя общая история с неандертальцами также была отмечена интимными отношениями, но их следы труднее отыскать в нашем геноме.

Однако генетика способна на нечто большее, чем локализация событий: она позволяет даже рассчитать минимальное число случаев телесной близости. И оно крайне невелико: 150. Всего 150 совокуплений (каждое из которых привело к рождению хотя бы одного потомка) было достаточно, чтобы обеспечить наличие 2% неандертальской ДНК у современных Homo sapiens . Но сколько было сапиенсов, пришедших из Африки? Всего несколько тысяч, если судить по генетическому разнообразию нашего вида за пределами Африки.

Очевидно, они не представляли собой прочную общность. Современные охотники-собиратели живут группами по 100–200 человек. А значит, Африку покинули несколько общин. Но неандертальцы исчезли из Евразии около 39 тысяч лет назад. Таким образом, на протяжении многих тысячелетий два вида могли встречаться по всему континенту. И тогда 150 плодотворных встреч — это по большому счету довольно мало. Этому есть два возможных объяснения: или скрещивания были редкостью из-за отсутствия взаимного влечения, или они случались чаще, но лишь 150 совокуплений привели к рождению фертильного потомства. Метисы неандертальцев и сапиенсов зачастую могли оставаться бесплодными, как в случае скрещивания некоторых видов — льва и тигра, лошади и осла.

Но одно дело знать, что сапиенсы и неандертальцы «ужинали при свечах», и совсем другое — описать, как проходили эти интимные свидания. При каких обстоятельствах они происходили? Были ли это случайные личные встречи? Или, например, празднования по случаю обнаружения нового племени? Еще один вопрос — была ли возможна взаимная любовь. Испытывал ли человек одного вида влечение к представителю другого вида? Или скрещивание — результат изнасилований во время стычек между племенами, как иногда случается и сейчас во время военных действий? Этими вопросами стоит задаваться даже несмотря на то, что на них ожидаемо трудно ответить. Впрочем, кое о чем способна поведать генетика. Недавняя расшифровка неандертальской ДНК преподнесла нам небольшой сюрприз…

Проанализировав Х-хромосому неандертальца и сравнив ее с нашей, ученые обнаружили, что наша Х-хромосома содержит намного меньше частей неандертальского генома, чем наши неполовые хромосомы. Вспомним, что у человека, как и у всех млекопитающих, биологический пол определяют половые хромосомы Х и Y: ХХ у женщин, ХY у мужчин. Похоже, неандертальское влияние совсем или почти не затронуло нашу Х-хромосому.

Пытаясь объяснить эту аномалию, ученые сначала предположили, что индивиды с большей долей неандертальских генов в Х-хромосоме реже выживали. У мужчин есть лишь по одному экземпляру Х-хромосомы и Y-хромосомы, в отличие от других хромосом, которых у них по две. Парность позволяет замещать негодные гены: если у одного из двух генов есть дефект, другой служит «запчастью». Иными словами, у мужчин Х-хромосома более «заметна» для естественного отбора, и ее несовершенства влекут для ее носителя меньшую способность к выживанию или проблемы с размножением. Так, у гибридов разных животных самцы, как правило, менее фертильны, чем самки. Проявился ли тот же феномен и у общего потомства сапиенсов и неандертальцев?

Аргумент выглядит убедительным, но существует и более любопытная гипотеза, объясняющая, почему наша Х-хромосома «менее неандертальская», чем другие. Антропологическая гипотеза состоит в том, что скрещивания в большинстве своем происходили между женщинами-сапиенсами (половые хромосомы ХХ) и мужчинами-неандертальцами (ХY). И тогда, соответственно, Х-хромосомы Homo sapiens должны встречаться чаще, чем неандертальские Х-хромосомы. Предположение, что метисация была гендерно асимметричной, подтверждается и некоторыми наблюдениями за встречами разных популяций Homo sapiens в процессе колонизации, например между племенами земледельцев и охотников-собирателей (подробнее об этом мы еще поговорим в третьей части книги).