Дэвид Райх - Кто мы и как сюда попали [Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом]

Я впервые услышал об этой неведомой архаичной группе людей в 2010 году, когда приехал в Германию, в Лейпциг, в лабораторию Сванте Пэабо. С 2007-го, когда я присоединился к консорциуму, собранному Пэабо для прочтения генома неандертальца, я бывал там каждый год. И вот тогда, в 2010-м, Сванте пригласил меня в пивной дворик выпить пива и рассказал о новой митохондриальной последовательности, которую они обнаружили. Чудесным образом та денисовская косточка содержала ДНК фантастической сохранности, самой лучшей из всех, что нам встречалась. Сванте Пэабо протестировал десятки неандертальских образцов, и в них обычно имелось совсем мало “приматоподобной” ДНК, до 4 %, а в том пальчике процент доходил до 70. Поэтому из него можно было получить не только мтДНК, но и данные по всему геному, более полные, чем для неандертальцев, и команда Пэабо уже даже выполнила эту работу. Пэабо спросил, не подключусь ли я к анализу данных. Предложение Пэабо поработать с денисовскими последовательностями стало для моей научной карьеры величайшей удачей.

Судя по митохондриальному геному, эта косточка принадлежала представителю популяции, отделившейся от предкового ствола современных людей и неандертальцев еще до того, как разошлись эти две линии. Но мтДНК несет информацию только о женской линии, крошечную часть всей информации от тысяч всех предковых линий, сложившихся в индивидуальный геном. Поэтому для выяснения настоящей истории индивида гораздо полезнее изучить все эти тысячи предковых линий. С денисовской косточкой так и вышло – полный геном обрисовал совсем другую картину, чем митохондриальный.

Первое, что показал полный геном денисовцев, – это что денисовцы и неандертальцы связаны теснее, чем каждая из этих групп с современными людьми (митохондриальная ДНК говорила совсем иное 5 ). По нашим уточненным оценкам выходило, что предковые популяции неандертальцев и денисовцев разделились от 470 до 380 тысяч лет назад, а разделение их общей линии с линией современных людей произошло 770–550 тысяч лет назад 6 . Эта консенсусная оценка по всему геному и та, что получена только по мтДНК, не обязательно противоречат друг другу, ведь датировка расхождения того или иного фрагмента ДНК показывает точку на временной оси, когда произошло разделение, но для каких-то фрагментов эта точка может сдвигаться к большей древности. Однако, имея полный геном, мы из тысяч фрагментов можем выбрать такие, в которых плотность мутаций меньше, чем в других, а значит, их общий предок жил ближе всего ко времени окончательного разделения популяций. Таким образом мы узнаём, когда популяции окончательно разошлись. Из наших оценок следует, что денисовцы были близкой родней неандертальцам, но все же сильно от них отличались: их линия отделилась от популяции предков неандертальцев еще до того, как сформировались признаки неандертальцев, видимые по ископаемой летописи.

Мы много спорили, как назвать этих новых людей, и решили в итоге дать им обычное, нелатинское, имя “денисовцы” – раз неандертальцы получили свое имя по долине Неандер, где их нашли, то пусть и денисовцев называют по месту их первой находки, по Денисовой пещере. Некоторые из наших коллег, желавшие продвинуть новое видовое наименование, к примеру Homo altaiensis, расстроились. Сейчас наименование Homo altaiensis – по названию Алтайских гор, где расположена Денисова пещера, – стоит на этикетках в музейной экспозиции, посвященной открытию в Денисовой пещере. Но мы, генетики, не слишком настроены использовать видовые наименования. Так, по поводу таксономического статуса неандертальцев уже давно ведутся жесточайшие споры: одни исследователи считают их отдельным видом людей Homo neanderthalensis, а другие – частью сапиентной линии Homo sapiens neanderthalensis. Разделение двух этих видов часто основано на утверждении, что они практически не скрещивались 7 . Но теперь мы знаем, что неандертальцы вполне успешно скрещивались с современными людьми, и на самом деле не раз и не два, а многажды, что сводит на нет аргумент о нескрещиваемости и склоняет к решению о несамостоятельности видов. Наши данные говорят о том, что денисовцы были близки к неандертальцам, а так как мы не знаем, стоит ли считать неандертальцев отдельным видом, то и про денисовцев мы тоже этого знать не можем. В отношении вымерших форм людей решающим аргументом, заслуживают ли они звания отдельного вида или нет, традиционно считаются признаки скелетов, а от денисовцев осталось чрезвычайно мало костных материалов, и это еще больше призывает к осторожности в суждениях.

Те костные материалы, которые все же имелись, были на редкость интригующими. Деревянко и его группа послали Пэабо пару коренных зубов (моляров) из той же Денисовой пещеры, и из них была выделена митохондриальная ДНК, близкая к мтДНК из косточки пальца. Но зубы эти были гигантскими, выходящими далеко за рамки размерного диапазона рода Homo . Считалось, что крупные моляры являются биологической адаптацией к потреблению грубой необработанной растительной пищи. До денисовцев из близких к нам приматов подобными крупными зубами отличались в первую очередь растительноядные австралопитеки, к ним относится знаменитая Люси, чей скелет возрастом более трех миллионов лет нашли в долине реки Аваш в Эфиопии. Люси и ее родичи не использовали орудий, и ее мозг, если соотнести его размер с ее невысоким ростом, лишь ненамного превышал мозг шимпанзе, но зато ходила она выпрямившись. Таким образом, даже столь небольшая информация о скелете денисовцев показывает, что они сильно отличались и от неандертальцев, и от современных людей.

Имея на руках полный геном денисовцев, мы проверили, насколько они родственны ряду ныне живущих человеческих популяций. И тут нас поджидал большой сюрприз.

Денисовцы оказались чуть ближе к новогвинейцам, чем к любой другой популяции людей сегодняшней Евразии, а значит, предки новогвинейцев скрещивались с денисовцами. При этом от Новой Гвинеи до Денисовой пещеры 9 тысяч километров, не говоря уже о море, отделяющем Новую Гвинею от материка. Климат Новой Гвинеи в основном тропический, и трудно найти условия, менее похожие на суровые сибирские зимы, так что дело и не в адаптации: очень маловероятно, что люди, адаптированные к одним условиям, будут процветать совсем в других.

Поэтому, скептически настроенные к собственным результатам, мы начали искать альтернативные объяснения. Например, что сотни тысяч лет назад предки современных людей были подразделены на несколько популяций, одна из которых была связана с денисовцами и одновременно составила существенную долю в новогвинейском геноме, большую, чем в геномах других сегодняшних популяций. Такой сценарий предполагает, что генетическое сходство новогвинейцев и денисовцев должно порождаться очень древними сегментами ДНК, включенными в геном новогвинейцев сотни тысяч лет назад. Однако, измерив длину архаичных фрагментов в новогвинейском геноме, мы выяснили: те, что связаны с денисовцами, на 12 % длиннее, чем связанные с неандертальцами. Следовательно, денисовские фрагменты вошли в состав новогвинейского генома в среднем позже, чем неандертальские 8 .