Карл Циммер - Она смеется, как мать [Могущество и причуды наследственности] [litres]

Вначале исследователи нарезали мой геном на тысячи фрагментов длиной в миллион пар нуклеотидов. Затем они сравнили каждый участок с аналогичным, полученным от людей европейского, африканского и азиатского происхождения. Также они сравнили фрагменты моей ДНК с участками геномов неандертальца и нашего ныне живущего ближайшего родственника шимпанзе. Сипель с коллегами проверил много разных вариантов эволюционных связей, чтобы посмотреть, какой лучше всего объясняет все эти сходства и различия. Исследователи рисовали деревья с разными наборами ветвей, а также изучали сценарии, в которых ДНК переходит от одной ветви к другой благодаря межвидовому скрещиванию. «Программа строит целостную модель, которая должна все объяснить», – сказал Сипель.

Компьютеру потребовалось несколько дней, пока он смог перебрать все данные, изучить все возможности и наконец дать ответ. Чтобы ознакомить меня с результатом, Хубиц присоединилась к нам с Сипелем в его кабинете, а Гронау, позвонив из Израиля, смотрел на нас с видеоэкрана.

Сипель сказал: «Определенно, вы поставили нас перед новой задачей. Она действительно затягивает, как только начинаешь с ней работать».

В итоге совместного исследования ученые выявили мои древние корни, уходящие вглубь более чем на полмиллиона лет. Мой геном оказался близкородственен геномам современных европейцев. За пределами Европы самые близкие мои родственники были из Азии, так получилось в результате выхода человечества из Африки. Затем исследователи сравнили мой геном с геномами южноафриканских охотников-собирателей и определили, что популяция наших общих предков существовала более 100 000 лет назад. Я увидел, что неандертальцы ответвились от моего генеалогического древа сотни тысяч лет назад.

Однако некоторые из проанализированных Сипелем с коллегами фрагментов ДНК не сидели послушно на своих ветвях. Они перепрыгнули от неандертальцев к людям. Каждому из неафриканцев, изученных Сипелем, Гронау и Хубиц, в итоге достались различные крупицы неандертальской ДНК.

Чтобы показать мне мои, Хубиц вывела на экран программу просмотра. Длинные черные полоски обозначали места на одной из парных хромосом, где находилась неандертальская ДНК. Некоторые участки я получил и от матери, и от отца. Самый большой из этих дважды унаследованных фрагментов содержал 189 871 пару нуклеотидов. В сумме Хубиц насчитала более тысячи участков неандертальской ДНК длиной в 10 000 пар нуклеотидов или даже длиннее.

Некоторые из этих участков не содержали никаких известных генов или не выполняли никакой известной функции. Но кое-какие привлекли особое внимание. Сипель сказал: «Я составил список интересных областей. Я многого о них не знаю, но вот что я отметил».

Например, один участок содержал ген dscf5 , который был связан с ишемической болезнью сердца. «Мы можем посмотреть и еще несколько», – продолжил Сипель. Он вывел на экран названия других генов: cep350, gpatch1 и plod2.

«Да уж, нелегко запомнить», – произнес он негромко.

Сипель мог мои неандертальские гены назвать – но не сказать, от какого неандертальца я их получил, где и когда он жил, мужчиной был или женщиной. Исследователи не оставляют попыток оценить масштабы скрещивания с неандертальцами. Но уже сейчас можно заключить, что люди и неандертальцы скрещивались неоднократно на протяжении периода, растянувшегося, возможно, на 200 000 лет.

Первые свидетельства этому появились в 2017 г. [551] Posth et al. 2017. При исследовании ДНК европейских неандертальцев выяснилось, что их митохондрии восходят к древней женщине, которая жила более 270 000 лет тому назад. Вероятно, ранние Homo sapiens мигрировали из Африки в Южную Европу, где и скрещивались с неандертальцами. Если такой контакт действительно произошел, то те ранние люди исчезли, не оставив никаких следов, кроме своих митохондрий, у последующих поколений неандертальцев.

Сипель с коллегами обнаружил и другие доказательства наличия нашей ДНК у неандертальцев более 100 000 лет назад. По ископаемым остаткам можно предположить, что древние люди и неандертальцы встретились на Ближнем Востоке. На средиземноморском побережье Израиля есть гора Кармель. В ее пещерах ученые нашли кости как неандертальцев, так и людей современного типа. Неандертальцы жили на этой территории по меньшей мере 200 000 лет назад. Около 100 000 лет назад на горе Кармель на короткое время появляются люди нашего вида, а затем возвращаются неандертальцы – еще на 50 000 лет. Возможно, появление людей на горе Кармель – это этап кратковременного расселения из Африки. А перед тем как исчезнуть, они могли передать свою ДНК неандертальцам.

В ДНК современных людей сохранились свидетельства и более поздних встреч, произошедших уже после того, как люди успешно вышли из Африки в интервале от 80 000 до 50 000 лет назад. В исследовании 2016 г. Джошуа Эйки и его коллеги из Вашингтонского университета, обнаружив у разных групп людей различные фрагменты неандертальской ДНК, предположили, что было по крайней мере три отдельных эпизода скрещивания [552] Vernot et al. 2016. .

Первый произошел вскоре после миграции людей современного типа на Ближний Восток. Это случилось еще до того, как они разделились на сегодняшние основные линии, поэтому ДНК из первого смешения можно найти во всех неафриканских популяциях. Затем предки австралийцев и новогвинейцев отделились от остальных неафриканцев и двинулись на восток по азиатскому побережью Индийского океана. После этого раскола произошло второе скрещивание с неандертальцами, и сегодня полученную в результате контакта ДНК можно найти у европейцев и жителей Восточной Азии, но не в Новой Гвинее или Австралии. И наконец, после того как предки европейцев отделились от предков азиатов, произошло третье скрещивание – на этот раз его участниками были неандертальцы и праазиаты.

Конечно, исследования Эйки и подобные ему имеют свои ограничения. Они не могут рассказать нам о тех скрещиваниях, которые не оставили следов в ДНК у современных людей. Они также не могут предоставить нам кинематографических подробностей того, как это происходило. Вступали ли мужчины-неандертальцы в сексуальные отношения с женщинами современного типа? Или наоборот – возможно, это были неандертальские женщины и мужчины современного типа? Добровольно люди переходили в новые группы, чтобы растить родившихся в таких союзах детей, или же их захватывали силой? Сейчас мы в состоянии только рассказывать разные, пусть и мастерски созданные, но всего лишь истории о том, как это могло происходить, – в зависимости от того, на какой вопрос мы отвечаем.

Однако, поскольку нам известны биологические законы, мы можем все же кое-что понять о нашем неандертальском наследии. Дети от неандертальцев и людей получили по половине своей ДНК от каждого вида. И по меньшей мере некоторые из них были приняты в группы людей современного типа. За ними ухаживали и их кормили. У них была возможность завести собственных детей. Доказательство тому – наша с вами ДНК.