Карин Бойс - Моя доисторическая семья. Генетический детектив

С середины XIX века и до последних десятилетий ученые полагали, что современные европейцы – нечто вроде внуков неандертальцев. Предполагалось, что мы долго развивались здесь, изолированные от других народов, отчего у нас развилась типично европейская внешность со светлой кожей и прямыми волосами. Считалось, что у людей, живущих в Азии и Африке, другая история развития; так, азиаты якобы происходят от «пекинского человека», или питекантропа.

Такие предположения называются гипотезой мультирегионального происхождения человека. По большей части эти идеи ошибочны. Но крупицы истины они все-таки содержат. И новые ДНК-методики позволяют обнаружить эти крупицы.

Самый большой вклад в изучение ранней истории человечества посредством исследования древних ДНК внес ученый шведского происхождения Сванте Паабо.

Сегодня Паабо – светило мировой науки, руководитель отдела генетических исследований в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка, который сам же когда-то основал в Лейпциге.

Работая над этой книгой, я дважды побывала в Институте эволюционной антропологии. Здание Института построено по специальному проекту: стены из стекла пропускают солнечный свет, очень зеленый внутренний дворик, в центре его – небольшой пруд. В холле, по указанию Паабо, устроена стена для лазанья высотой в четыре этажа. Молодые ученые упражняются здесь перед поездкой в Африку, где они изучают обезьян, живущих высоко в ветвях деревьев. Возле скалодрома – рояль, тут репетирует хор. Сразу видно – в институте царит особая атмосфера. Работы ведутся сразу в нескольких областях – психологии, палеонтологии, лингвистике. Но главными, конечно, являются молекулярная биология и ДНК-исследования.

Специальная лаборатория, где извлекают и исследуют древние ДНК, расположена в подвале, где образцам не грозят нежелательные загрязнения. Здесь, внизу, работают не покладая рук Паабо и его молодые сотрудники. Сейчас у них много конкурентов в других странах, но лейпцигская группа остается лидером. Во время моего второго посещения группа опубликовала исследование о ДНК испанского гоминида, жившего около 400 000 лет назад – во времена, когда неандертальцы еще не появились.

Результаты исследований Сванте Паабо служат развитию передовых научных технологий. Но широкой публике Паабо стал известен благодаря высокоточному анализу ДНК неандертальца.

Первое, что я вижу, зайдя в кабинет Сванте Паабо, – это скелет неандертальца, зажатый между письменным столом и диваном. Скелет состоит из копий разных костей, найденных при раскопках. Неандерталец низкорослый, крепкого телосложения. А сам Сванте Паабо – наоборот – высокий и худощавый.

Газеты всего мира посвятили не одну колонку ему и его исследованиям. Внебрачный сын нобелевского лауреата, ректора Каролинского института Суне Бергстрёма, Сванте Паабо написал интереснейшую автобиографию «Неандерталец», где, в частности, рассказал о своей матери, беженке из Эстонии Карин Паабо – специалисте по пищевой химии. Когда Сванте было тринадцать лет, мать взяла его с собой в поездку по Египту; там мальчик заинтересовался мумиями. Так и началась его карьера исследователя.

Паабо вырос в пригороде Стокгольма Багармоссене, учил русский язык в Школе военных переводчиков (одном из самых строгих учебных заведений под эгидой Министерства обороны), начал изучать египтологию и коптский язык в Упсальском университете, но спустя два года оставил египтологию ради медицинского образования. Через четыре года медицинских штудий Паабо приступил к исследованиям в области клеточной биологии.

В качестве штатного сотрудника он изучал вирусные белки. А в свободное время втайне от всех пытался выделить ДНК тысячелетних мумий. Начальство Паабо ничего об этом не знало вплоть до публикации его первой научной статьи, которую напечатали в одном восточногерманском журнале: первыми мумиями Сванте Паабо стали мумии из музея в Восточном Берлине.

Впоследствии выяснилось: то, что Паабо принимал за сенсационную ДНК мумии, по большей части было загрязнениями, привнесенными современными людьми. Но идея уже родилась. Паабо показал, что ДНК может сохраниться в тканях, которым не одна тысяча лет.

На Западе никто не обратил внимания на вышедшую в ГДР статью. Но через год Паабо опубликовал материал в британском журнале Nature, и эта статья вызвала большой интерес. Паабо написал Аллан Уилсон из Калифорнийского университета в Беркли, который на тот момент был крупнейшим специалистом по эволюции и ДНК. Уилсон просил разрешения приехать, чтобы проводить изыскания в лаборатории «профессора Паабо». Сванте Паабо тогда едва исполнилось тридцать лет. Он еще не защитил докторскую диссертацию – какая уж там лаборатория.

В конце концов решение было найдено: Сванте Паабо отправился проводить исследования в калифорнийскую лабораторию Аллана Уилсона. Там Аллан Уилсон и его сотрудники какое-то время уже работали с ДНК, пытаясь с помощью новой методики разобраться в ранней истории человечества.

В 1987 году они опубликовали результаты своего первого исследования с применением ДНК-анализа, которое показало, что все ныне живущие люди ведут свое происхождение из Африки. Нашей общей праматерью была женщина, жившая в Африке около 200 000 лет назад. Обычно ее называют «митохондриальной Евой». Имя «Ева», конечно, смотрится реверансом в адрес библейского мифа о сотворении человека. Митохондрии – это особые клеточные структуры, содержащие небольшое число ДНК. Поначалу все ДНК-исследования, посвященные происхождению человека, строились на данных, полученных при изучении митохондриальных ДНК. Митохондриальные ДНК анализировать гораздо легче, чем ядерные ДНК, ведь ядро у клетки одно, а митохондрий – тысячи. Ограничение тут одно: митохондриальные ДНК пригодны только для отслеживания материнской линии, ведь мы наследуем митохондрии лишь от матерей.

Таким образом, уже в 1987 году техника позволила отследить митохондриальную Еву, хотя используемые методы по сравнению с современными выглядели невероятно неуклюжими. Молодые ученые из лаборатории Аллана Уилсона объезжали калифорнийские родильные дома и собирали плаценту женщин, приехавших из разных мест земного шара. Выделив с большими сложностями из этой плаценты ДНК, они обрабатывали результаты на примитивных компьютерах.

Линда Вигилант, жена Сванте Паабо, была тогда аспиранткой у Аллана Уилсона. За пару лет до приезда Паабо она как раз занималась митохондриальной Евой. Компьютеры были маломощными и медлительными, расчеты занимали неделю. Но в изучении ДНК произошел настоящий прорыв. Один калифорнийский ученый изобрел метод копирования ДНК (полимеразной цепной реакции), – за который спустя несколько лет получил Нобелевскую премию [5] Кэрри Муллис получил Нобелевскую премии по химии в 1993 году, через 10 лет после изобретения метода полимеразной цепной реакции. – Прим. ред. . Этот метод дал возможность использовать в качестве рабочего материала один-единственный волос, а не целую плаценту. Антропологи, работавшие в разных частях мира, включились в исследование, начав изучать волосы самых разных народов. Результатом этого, самого первого, исследования стал вывод о том, что около 200 000 лет назад в Африке жила женщина, от которой происходят все ныне живущие люди. Она – наша общая праматерь.