Кровь заговорила: с какого континента берет начало наша цивилизация
Древо жизни сразу для всего человечества построили генетики. Самое большое из когда-либо созданных, оно прослеживает историю нашего вида и показывает, как все люди, живущие сегодня, соотносятся друг с другом и со своими древними предками.
О новом исследовании рассказал журнал Science. Чтобы построить это генеалогическое древо, ученым пришлось учесть тысячи и тысячи последовательностей генома, собранных и у современных людей, и у их прямых предков, и у древних людей, и у первобытных родственников человека.
Данные о последних, конечно, не блещут изобилием, так как ДНК в совсем уж давних образцах, как правило, сильно деградирует, но тем не менее, порывшись в публикациях коллег, авторы исследования из нескольких институтов США и Англии обнаружили весьма неплохо сохранившиеся геномы допотопных гоминидов, включая неандертальцев, денисовцев (и те, и другие являются вымершими родственниками homo sapiens) и нескольких поколений одной семьи, жившей около 4600 лет назад. До кучи решено было учесть и свыше 3500 геномов более низкого качества возрастом от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.
Как выяснилось, общие предки всех включенных в древо людей действительно вышли из Африки, то есть Черный континент теперь является колыбелью человечества не только по предположениям археологов, но и по данным генетиков. А вот «ясли», если можно так выразиться, были у нас совсем в другом месте.
Это следует из красочной анимации, созданной авторами исследования, где всю историю миграции человечества удалось уложить в одну минуту.
— На этой анимации прародина человечества вполне ожидаемо отнесена в Африку, — объясняет Харис Мустафин, заведующий Лабораторией исторической генетики, радиоуглеродного анализа и прикладной физики МФТИ, — но затем это небольшое пятнышко на африканском континенте выстреливает длинным прямым тяжем аж на Алтай, и уже с Алтая человечество начинает распространяться по всему миру. Представляете, прямо из Африки мощным направленным лучом все вдруг дружно ломанулись в центр Евразийского континента, в самое сердце планеты (потому что все остальные континенты, если уж на то пошло, суть отколовшиеся от него острова).
Почему? Зачем? Ведь рядом с той же Африкой полно более близких по расстоянию и благодатных по климату мест. В общем, результаты у наших оксфордских коллег получились довольно любопытные.
Что касается «точки сборки» homo sapiens, то она, по мнению исследователей, находилась на территории современной Папуа — Новой Гвинеи около 280 тысяч лет назад, то есть за сотни тысяч лет до появления самых ранних свидетельств обитания современных людей в этом регионе. Правда, при этом они осторожно замечают, что данный факт не означает, что именно в этом время по будущей Гвинее уже разгуливали человеки разумные и что, если хорошенько перекопать эту территорию, мы найдем их бренные останки. Более вероятно, что речь скорее о некой древней генетической вариации, которая закралась еще в ДНК их менее разумных родичей и которая встречается исключительно в этом регионе.
По мнению ученых, предложенный ими метод может работать не только с людьми и их предками, но и, например, с животными и даже вирусами, а также с человеческими болезнями. Для этого нужно лишь точно определить место происхождения аллелей, связанных с той или иной болячкой, а потом посмотреть, когда и каким образом эти варианты генов распространились в различных популяциях.
На этом фантазии генетиков о практическом применении их метода исчерпались. Хотя четыре года назад их коллеги в том же журнале рапортовали о построении еще одного дерева, из которого смогли извлечь гораздо больше. Интересно, что его построили на основании интерактивного сервиса Geni, посетители которого могут не только строить собственные генеалогические ветви, но и интегрировать их с другими, родственными. Получив разрешение у пользователей, ученые загрузили с ресурса 86 миллионов профилей и построили дерево, связавшее узами родства 13 миллионов человек из Европы, Америки, Австралии и Южной Африки аж на 11 поколений вглубь истории.
Проанализировав данные ДНК-тестов, выложенных людьми в открытый доступ, авторы исследования обнаружили, например, что в 1,9 процента случаев отцовство не было биологическим, а в 0,3 процента таковым не было и материнство — цифры, вполне подтверждаемые и современной статистикой. А вот попытка оценить, насколько продолжительность жизни передается с генами, показала, что тут все не так фатально («в нашем роду мужчины умирают рано» — слышали, наверное, такое от знакомых?). Коэффициент наследования продолжительности жизни упорно плавал в пределах от 12,2 до 16 процентов.
Подтвердило гигантское дерево и гендерные особенности миграции: женщины меняли место жительства чаще, но уезжали недалеко (например, замуж в соседнюю деревню). Мужчины же, наоборот, предпочитали миграцию на дальние расстояния (отцы и их дети рождаются в разных странах чаще, чем матери и их дети). Увидели авторы и то, как менялся брачный радиус (расстояние между местами рождения мужа и жены) с годами. Так, до 1750 года (начало индустриальной революции) большинство браков заключались в пределах 10 километров.
Потом радиус постепенно рос и к 1950 году достиг 100 километров. Что, скорее всего, пошло нам только на пользу, потому что вплоть до 1850 года муж с женой в среднем приходились друг другу кузенами в 4-м колене. По мере увеличения расстояния между родинами супругов уменьшалось и родство.
Но — примерно с полувековой задержкой. То есть люди продолжали по инерции выбирать в партнеры дальнюю родню, несмотря на то что расстояния между ними росли, и лишь через 50 лет до них наконец дошло, что больше так можно не делать. О том, что некоторые люди издревле любили пошляться по планете, говорят и исследования физтеховцев. Пусть и не столь масштабные, но тоже любопытные и — что интересно — подтверждающие упомянутую выше анимацию про детский сад человечества:
— Не так давно мы исследовали археологические образцы мужчины, найденные в верховьях Енисея в одной из долин, через которую проходили многие цивилизации, — рассказывает Мустафин. — Он жил в конце бронзового века, 1000 лет до новой эры, в самом центре Евразии. Прочитали генетическую информацию, и стало интересно, а где же сейчас обретаются его потомки? И оказалось, что с таким же, как у него гаплотипом (если очень по-простому, то это участок хромосомы, который передается как единое целое от одного поколения к другому. — «ВМ») люди живут еще только в одном месте, в Шотландии.
И ведь самое интересное, что в Арбротской декларации 1320 года (декларация о независимости Шотландии. — «ВМ») главы кланов прямым текстом напоминали папе римскому, что, согласно древним преданиям и книгам, их народ пришел в эти земли из Великой Скифии «сквозь Тирренское море и Геркулесовы Столпы».
То есть в понимании себя, в своем самоосознании, они относили себя к потомкам скифов, которые как раз в верховьях Енисея когда-то и обитали! Археологические образцы времен цивилизации гуннов, а это север нынешней Италии, часть Австрии и Венгрии и Аварского халифата, возникшего несколько позже на территории нынешнего Дагестана, тоже генетически и генеалогически привели нас в те же самые енисейские истоки… И не захочешь, а поверишь в великий и древний исход.
Вообще связка археологии и генетики уже довольно давно крепка и нерушима. Благодаря последней весь мир уже в курсе, какими недугами страдали те или иные цари, фараоны или известные личности древности. Но вот то, что генетика подключает к тандему еще и географию — это происходит буквально на наших глазах. Не так давно в лаборатории Мустафина составили, например, генетический профиль средневекового Ярославля и знают теперь доподлинно, из кого он состоял. Теперь сравнивают его с древней Тверью той же эпохи, начали большую работу по Булгару…
— Таким образом, мы по всей Волге, от ее истока и до низовья, сможем увидеть, как менялся генофонд, из кого он складывался, — рассказывает Харис Харрасович. — И дать в итоге археологам представление о том, как шли процессы заселения и формирования этих территорий.
Впрочем, иногда генетики могут и вовсе переписать картину, тщательно выписанную археологами:
— Несколько лет назад в районе Бахчисарая во время строительства дороги археологи проводили охранные раскопки и нашли две траншеи, в которых в конце XIV — начале XV веков было захоронено три десятка человек, все обезглавленные, — продолжает Мустафин. — Дали нам пару образцов на пробу, мы их исследовали, показали, что это не славяне, не степняки и не горцы, скорее по происхождению откуда-то из Армении или Турции люди.
Прошло года полтора, и было решено провести более комплексное исследование. И это вышел капкан, конечно! Оказалось, что из всей тридцатки только двое были мужчинами, остальные — женщины. Причем женщины очень мощные, я их про себя обозвал амазонками, но какие амазонки в это время! У мужчин по позвонкам сразу было видно, что они были всадниками, правая рука очень мощная, похоже, работала все время, саблей махала. Женщины же оказались сильно крупнее мужчин, видно было, что привычны к большим нагрузкам (когда сухожилия сильно развиты, на костях остаются соответствующие следы), некоторые тоже с признаками всадничества.
Кем они были, пока загадка. Вообще в Средневековье женщины были ценным товаром, но эти были настолько могучими, что, думаю, мужчины просто побоялись бы их в гарем взять, ведь те, чуть что не так, запросто могли бы обидчикам шеи посворачивать голыми руками. Археологи были обескуражены. Материалы-то они нам присылали со словами: «Вот вам образцы мужчин», мы и начали их исследовать как мужчин, но когда обнаружили, что Y-хромосома не выделяется, сами удивились. Вот освободимся немного от других работ, проведем более подробное исследование их ДНК, посмотрим, где таких мощных женщин земля рожала.
В общем, по всему выходит, увлечение генеалогией — как собственной, так и коллективной — может открыть немало неожиданных дверей. Радует, что наука эта сейчас в фаворе. А это значит, что нас ждет еще множество удивительных открытий.
КСТАТИ
В 2011 году благодаря генетикам удалось всего за два дня опознать личность террориста, подорвавшего себя в аэропорту Домодедово. По гаплотипу было определено, что он выходец из коренного населения Ингушетии, что сразу сильно сузило поле поиска.
АНАМНЕЗ
Исследовав кровь Жана-Поля Марата (она осталась на газете, которую тот читал перед тем, как был зарезан Шарлоттой Корде, генетики определили, почему тот практически не вылезал из ванны. Современники говорили, что так он находил спасение от какой-то мучившей его болезни.
Но диагноз был неизвестен. Генетики обнаружили в крови фрагменты ДНК патогенных грибов Malassezia restricta, вызывающих себорейный дерматит, а также фрагменты генома Staphylococcus aureus, возбудителя атопической экземы, и ДНК Cutibacterium acnes, бактерии, вызывающей акне. Вердикт биологов: Марат страдал от себорейного дерматита, осложненного вторичными бактериальными инфекциями.
РЕКОРДЫ
Самое большое персональное генеалогическое древо составил английский пенсионер Рой Блэкмор, потративший на него 28 лет. Оно включает 9390 человек и уходит корнями вглубь на 1,5 тысячи лет. В предках у Роя были монахи, ковбои, фермеры, солдаты и даже два монарха (Вильгельм Завоеватель и Альфред Великий). А самой нижней ветвью стала семья Сердик, жившая в 500-х годах до н. э.