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

По возвращении в Париж мы провели анализ ДНК. Результаты показали, что животноводы действительно чаще оказываются толерантными к лактозе, чем земледельцы, но такая толерантность была выявлена лишь примерно у 25% взрослых. Это очень далеко от 80% у некоторых народов Северной Европы! Чем объяснить этот относительно невысокий показатель? Прежде всего приходит в голову, что животноводством в этом регионе люди занялись недавно. Но генетические анализы показали, что мутация — та же самая, что и у европейцев, — и здесь участилась несколько тысяч лет назад. Эта гипотеза оказалась несостоятельной.

На самом же деле ответ следует искать в особенностях ферментации молока. Действительно, жители Центральной Азии употребляют главным образом кисломолочные продукты. Например, из кобыльего молока здесь делают кумыс. А кислое молоко содержит микроорганизмы, которые способствуют усвоению лактозы (они присутствуют, например, в таких кисломолочных продуктах, как йогурт и кефир). Стало быть, вполне вероятно, что в Центральной Азии люди тысячелетиями употребляли кисломолочные продукты.

Другие популяции из молочных продуктов употребляли преимущественно сыр, откуда лактоза механически удаляется при коагуляции белков. К примеру, на Ближнем Востоке, где люди раньше всех в Евразии начали разводить скот и где распространено употребление молочных продуктов, толерантность к лактозе встречается не так уж часто — примерно у 40% населения.

В человеческом геноме ген, отвечающий за усвоение молока, — один из тех, в которых сильнее всего проявляются признаки недавнего естественного отбора. Иными словами, носители этой мутации с биологической точки зрения несомненно обладали заметным преимуществом, помогающим выживать и размножаться, хотя природу этого преимущества еще предстоит уточнить. У других связанных с питанием генов выявлены селективные последствия, датированные тем же периодом. Словом, не в обиду будь сказано некоторым современным диетологам, было бы ошибкой думать, что мы можем приспособиться к палеолитической диете…

Переход к неолиту ознаменовался серьезными изменениями в рационе человеческих популяций. Люди стали в больших количествах употреблять не только молочные продукты, но и сахара в виде содержащегося в злаках крахмала. Именно в неолитическую эпоху наши предки начали страдать от кариеса, и это можно объяснить употреблением злаковых каш.

Это не единственное подобное наблюдение: в целом, по сравнению с палеолитом, состояние здоровья людей в эпоху неолита ухудшилось. Так, из-за роста плотности населения появились возбудители таких болезней, как корь и туберкулез. Недоедание и болезни оставили следы на скелетах: бороздки на зубах (указывающие на задержку роста), множество мелких отверстий в костях вокруг глаз (там, где кость особенно тонкая), более хрупкое телосложение… Такие особенности с приходом неолита стали особенно частыми.

Связано ли появление болезней с близостью домашних животных, от которых людям могут передаваться возбудители? Сопоставим эту гипотезу с наиболее изученным случаем — с заболеванием туберкулезом. Эту болезнь вызывает Mycobacterium tuberculosis — микобактерия, которая в форме Mycobacterium bovis обнаруживается и у крупного рогатого скота. Было подсчитано, что до изобретения антибиотиков около 2–4% смертей от туберкулеза наступало вследствие заражения от животных через молоко. Однако основная доля смертности от туберкулеза приходится на человеческую форму бактерии, и современные исследования направлены скорее на выявление древнего пути передачи возбудителя от людей к животным: то есть туберкулез крупного рогатого скота, похоже, произошел от человеческого туберкулеза и передался через других хозяев.

Следовательно, передача возбудителя через животных из-за близкого соседства с ними лишь частично объясняет появление туберкулеза. Распространенность этого заболевания объясняется скорее возросшей плотностью человеческих популяций. Самые ранние следы туберкулеза, подтвержденные анализом ДНК, выявлены в скелетах женщины и ребенка из удивительного неолитического поселения Атлит-Ям к югу от Хайфы (возраст поселения около 9000 лет, его руины были обнаружены в море на глубине 10 метров). На обоих скелетах присутствуют характерные для этой болезни повреждения.

Следы других заболеваний на костях увидеть труднее. Патологические изменения скелетов могут указывать не только на наличие болезни в популяции, но и на то, что человек прожил достаточно долго, чтобы болезнь наложила свой отпечаток на его кости. Между тем, в случае эпидемии, которая привела к быстрым смертям, на скелетах могло не остаться никаких признаков недуга.

Итак, меняя образ жизни и тем самым воздействуя на окружающую среду, человек сталкивается с новыми биологическими проблемами, к которым впоследствии частично адаптируется. И здесь проявляются наши отличия от людей эпохи палеолита. Значительные изменения в рационе и образе жизни, вызванные переходом к неолиту, вписаны в наш геном.

В 1991 году при таянии ледника в итало-австрийском Тироле была найдена заледеневшая мумия человека, которого впоследствии назвали Этци. Исследователи очень быстро установили его возраст: приблизительно 5300 лет. А значит, это человек конца неолита — того периода, когда б о льшая часть европейских популяций перешла к земледелию. Он поразительно хорошо сохранился, вместе с одеждой и колчаном. Оставшиеся на скелете следы указывают на то, что он умер от последствий ранения стрелой в спину.

Но откуда он туда пришел? Первый анализ его генома, проведенный в 2008 году и основанный на митохондриальной ДНК, выявил принадлежность к гаплогруппе K. Та или иная гаплогруппа объединяет людей с близким генетическим профилем. Генетический профиль Этци распространен в современной Европе (примерно у 6% населения) и в странах Ближнего Востока (примерно у 10%). Если еще точнее, митохондриальная ДНК Этци принадлежит к субгаплогруппе K1 , которая встречается повсюду в Европе и на Ближнем Востоке. Словом, эти сведения не дают возможности более точно определить происхождение Этци.

Чтобы узнать больше, пришлось дождаться 2012 года и анализа ядерной ДНК. Ее сравнение с ДНК современных народов дало довольно неожиданный результат: генетически Этци оказался ближе всего к сардинцам. Y -хромосома Этци принадлежит к гаплогруппе G2 , распространенной на Сардинии и на юге Корсики. Готовая сенсация для прессы: Этци — первый европейский турист, сардинец, прибывший в Альпы…