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

Почему охотники-собиратели отказались от прежнего образа жизни и перешли к земледелию? Казалось бы, охота и собирательство давали им множество преимуществ. Подсчитано, что в эпоху палеолита, с учетом изобилия ресурсов и небольшого размера популяций, доисторическому человеку, чтобы прокормиться, хватало двух-трех часов охоты и собирательства в день. Остальное время он мог посвящать другим занятиям, например отдыху. И наоборот: земледельцев мы представляем себе с утра до вечера работающими в поле. Трудно объяснить, что побудило людей променять привольную жизнь на существование, заполненное тяжелым трудом.

Но это, конечно, очень упрощенное представление: в те далекие времена земледельцы не проводили целые дни на пашне — способы обработки почвы, о которых мы многое знаем благодаря найденным орудиям, появились лишь спустя несколько тысячелетий. Первые земледельцы не пахали — они только собирали урожай. Мы же, не зная, почему это произошло, можем лишь констатировать, что за несколько тысячелетий в Европе исчез образ жизни охотников-собирателей. Логично предположить, что в разных местах и в разное время это происходило со своими особенностями.

Интересный аспект смешения популяций стал известен благодаря древней ДНК: охотники-собиратели Запада в большинстве своем были темнокожими с голубыми глазами, а новоприбывшие — более светлокожими. Та эпоха — своего рода зеркальное отражение нынешних времен: темнокожие западноевропейцы вступали в контакт с более светлокожими людьми, прибывшими с Ближнего Востока. Генетических данных пока недостаточно для получения детальной картины того, как происходило смешение. Мы не знаем, влиял ли на интенсивность половых контактов цвет кожи и учитывался ли вообще в то время этот признак. Зависела ли от цвета кожи сексуальная привлекательность той или иной популяции?

Изменения в рационе косвенным образом отразились на цвете кожи новообращенных земледельцев: как мы уже знаем, с переходом к пище, менее богатой витамином D, чем печень животных и рыба, его недостаток компенсировался за счет более светлого оттенка кожи, облегчающего выработку этого витамина. Насаждая свой образ жизни, люди, пришедшие с Ближнего Востока (носители мутаций, делающих кожу светлее), невольно создавали давление отбора, который благоволил светлокожим.

Так обстояли дела в Европе, но что происходило на Ближнем Востоке? На востоке Плодородного полумесяца были исследованы останки четырех человек, извлеченные из земли в горной цепи Загрос в центре Ирана. Возраст этих останков оценивается в 10 тысяч лет. Генетически они отличаются от земледельцев из Анатолии. Другое исследование, посвященное неолитическим останкам людей из Ливана, также показало генетические отличия. Словом, в этих трех местах на территории Плодородного полумесяца отмечается значительная генетическая разнородность. Появилась ли неолитическая культура в каждом из них независимо от других или распространилась между ними?

Пока еще трудно ответить на этот вопрос: следы выращивания злаков за 10–8 тысяч лет до н. э. находят как в Анатолии, так и в Загросе, что делает оба региона вероятными центрами возникновения неолитической культуры. Генетический анализ позволил доказать, что первые земледельцы Анатолии, Ливана и Загроса — это три генетически разные популяции, совершившие локальный переход из охотников-собирателей в земледельцы. Возможно, вместо того чтобы искать истоки перехода к земледелию в едином центре, следует говорить о народах, связанных сетью культурных обменов.

А вот распространение земледелия дальше на восток, в сторону Пакистана, Афганистана и Индии, несет генетические следы популяций Загроса. Значит, земледелие продвигалось на восток одновременно с народами, аналогично тому, как на западе люди прибыли из Анатолии в Европу вместе с новыми технологиями.

Другая интересная особенность, выявленная генетикой, состоит в том, что у этих первых людей эпохи неолита уровень генетического разнообразия намного выше, чем у современных охотников-собирателей. Между тем генетическое разнообразие популяции пропорционально ее численности. Иначе говоря, эти популяции, одними из первых обратившиеся к земледелию и скотоводству, были уже весьма многочисленными. Это подтверждают исследования, основанные на ДНК современных популяций: они показывают, что именно народы, у которых уже отмечался демографический рост, совершали переход к земледелию.

Переход к неолиту сказался на биологии человека. Одно из его последствий — развитие способности усваивать молоко. Первые следы употребления молока были найдены у крестьян Анатолии и относятся к 6500 году до н. э. Обнаружили их при анализе остатков липидов в глиняной посуде, найденной вблизи Мраморного моря. В Европе самые древние свидетельства употребления молока датируются 5000 лет до н. э.: это фесели, или цедилки для сыворотки (посуда с отверстиями в дне), найденные в Куявии (Польша). Доказано, что их использовали для изготовления сыра. Тем не менее способность людей эпохи неолита усваивать молоко не может не удивлять, и вот почему.

Люди — млекопитающие, и наши дети, как и детеныши всех млекопитающих, усваивают молоко: один из ферментов, лактаза, расщепляет лактозу (молочный сахар), превращая ее в глюкозу и галактозу. Но у взрослых людей этот фермент, как правило, перестает вырабатываться. Тем не менее сегодня существуют человеческие популяции, где до 90% взрослых имеют активную лактазу. В этом случае говорят об устойчивости лактазы, или о толерантности к лактозе. Изучая распределение таких популяций в мире, мы убеждаемся, что эта особенность свойственна популяциям скотоводов.

Откуда взялась эта биологическая аномалия? Несколько десятилетий ученые спорили о том, стала ли эта восходящая к неолиту толерантность к лактозе результатом постоянного употребления свежего молока, заставившего организм к нему приспособиться, или же она закодирована генетически. Только после 2000 года удалось выявить мутации, позволяющие лактазе оставаться активной у взрослых. Они расположены в регуляторном участке гена лактазы, на расстоянии примерно 14 тысяч пар от основы этого гена. У европейских популяций толерантность к лактозе в большинстве случаев объясняется одной мутацией, у африканских — тремя, у популяций Ближнего Востока — тоже одной. Это прекрасный пример конвергентной эволюции, при которой различные мутации приводят к одному и тому же биологическому результату.

При исследовании участков ДНК, окружающих каждую из мутаций, удалось доказать, что эти мутации в значительной степени подверглись естественному отбору. Речь идет о биокультурной эволюции: культурное изменение, в данном случае появление земледелия, влечет за собой изменение условий, в которых живут человеческие популяции, за которым следует изменение в их биологии. Иными словами, культура воздействует на биологию. Способность людей усваивать свежее молоко исследуют с 1970-х годов, и это наиболее изученный пример такого воздействия.