авляет собой случайные колебания частот генетических вариантов: когда прекращается обмен генами с другими популяциями, внутри изолированной популяции частоты аллелей (генетических вариантов) меняются просто по закону случайности. Эффект основателя – тоже результат случайности, но другого рода: когда маленькая и, вероятно, нетипичная группа дает начало большой популяции, в разросшейся новой популяции сохраняется особый генетический склад группы-основательницы, а не исходной группировки, от которой эти основатели отделились. Дрейф и эффект основателя наверняка накладывались друг на друга, ведь распространение современных людей шло очень быстро, прокатившись волной по Евразии. Эффект распространения генетических мутаций получил название “серфинг” (его суть, как и в спорте, – поймать волну). С распространением мутаций именно так и было: определенным генетическим комбинациям посчастливилось поймать волну расселения человека и, таким образом, не потеряться, а распространиться в дочерних популяциях. Именно этим и объясняется отчетливая картина распределения частот генов за пределами Африки.
На карте показано распространение ранних современных людей, реконструированное на основе митохондриальной ДНК (числами указаны тысячи лет). Все маршруты схематичные, без деталей
Осознав, насколько сложна вся эта генетическая история, большинство ученых отказались от старого деления на “расы” – негроидную, европеоидную (кавказоидную), монголоидную, австралоидную. Да и вообще в этих категориях оказалось мало толку, они никак не помогают формализовать и описывать биологическое разнообразие. К тому же во всех нас в большей или меньшей степени намешано от разных корней, и каждый из наших генов имеет собственную историю и происхождение. Так, наш гольфист Тайгер Вудс, когда его выбрали образцом американских чернокожих (как потом выяснилось, далеко не образцового поведения), сказал, что на самом деле он канеиназиат, то есть кавказоидно-негроидно-индейско-азиат, указывая на свои множественные смешанные корни. Как мы уже говорили, африканские популяции, по всей вероятности, несут самое высокое генетическое разнообразие, большее, чем во всем остальном человечестве, вместе взятом, но в действительности границы между кластерами по большей части размыты. Нечеткость границ, конечно, не означает, что для популяции нельзя выделить какие-то общие наследуемые признаки, такие как форма черепа или лица. Как раз можно, и такими признаками с успехом пользуются криминалисты: измеряя череп, они вполне надежно определяют, к какой популяции он мог принадлежать. Но если попробовать применить закономерности теперешнего географического распределения разнообразия к черепам ранних современных людей, живших более 20 тысяч лет назад, то результат получится удручающим. Так и должно быть, если держать в уме концепцию недавнего африканского происхождения. И поэтому, когда мне достался для обследования череп из Пршедмости (Чехия) возрастом 30 тысяч лет, то по морфологии он у меня получился “африканским”, а черепа из верхней пещеры Чжоукоудяня оказались “австралийскими”. Мои заключения вовсе не означают родство с нынешними популяциями африканцев или, соответственно, австралийцев, они лишь указывают, что в те времена региональные особенности распределялись совсем не так, как в сегодняшнем мире.
А еще вспомним совсем уж устаревшие идеи об умственном превосходстве, качестве мозга и повышенном IQ некоторых народов и популяций. Эти идеи не собираются так просто исчезать, по крайней мере, не в ближайшем будущем. С тех пор, как мне угрожали судебным иском за содержание моей прошлой книги “Африканский исход”, в этом отношении немного изменилось. И в настоящей книге мне почти нечего добавить к этой сложной и противоречивой теме за исключением, может быть, признания того факта, что разница в умственных способностях у разных популяций действительно имеется, как и разница по физическим признакам. Это те различия, которые появились и укрепились за последние 50 тысяч лет (дальше мы обсудим ген микроцефалина, имеющий к теме непосредственное отношение). Но если они и существуют, то я бы поставил на то, что в таком огромном и генетически разнообразном регионе, как Африка, будет особенно высокая вариабельность по признакам интеллекта, а не единообразно пониженный IQ, как это утверждается в некоторых исследованиях. К тому же, как было не раз показано другими исследователями, тесты IQ демонстрируют лишь одну из сторон интеллекта, а еще нужно учитывать разницу в природных условиях, питании и здоровье, которые тоже влияют на результирующие оценки.
Мы обсуждаем генетические различия между нами и нашими ближайшими родичами, шимпанзе, вариабельность в пределах нашего вида, но пришло время обратиться к великому прорыву в науке о генетике неандертальцев, наших ближайших вымерших родичей. Еще двадцать лет назад сама мысль о возможности прочитать последовательность ДНК из окаменелых остатков неандертальцев казалась фантастикой: как извлечь крохи генетического материала, который тысячелетие за тысячелетием разъедали вода и почвенные кислоты, разрушали перепады температур? И даже если что-то и сохранилось в таких условиях (что очень маловероятно), то как ужасно трудно это что-то найти и не менее трудно это что-то извлечь в достаточном для исследования количестве, а если и получится извлечь нечто, то еще труднее отличить эту ДНК от современных загрязнений, которые обязательно будут везде и всюду.
Но так или иначе, наука о древней ДНК стартовала в 1980-х, когда из музейных образцов шкуры ископаемой квагги, вымершего близкого родича зебры, удалось извлечь и прочитать фрагменты мтДНК. В 1984 году была открыта методика, получившая название “полимеразная цепная реакция” (ПЦР). Она позволяла исследователю получать миллион копий отдельных фрагментов ДНК всего за несколько часов. Именно ПЦР, а вместе с ней усовершенствованная технология экстракции ДНК и сравнительный анализ баз данных создали возможность работать с выделением и распознаванием древней ДНК, по крайней мере для тех образцов, где ДНК сохранилось достаточное количество. И вот в 1997 году была представлена первая мтДНК неандертальцев, извлеченная из скелетных образцов самого знаменитого их представителя, того самого, которого нашли в 1856 году в долине Неандера. Это была потрясающая сенсация. Мне очень повезло, потому что меня пригласили на пресс-конференцию в Лондоне, где Сванте Пэабо представлял свои результаты, а я должен был потом поговорить об этом открытии. Помню, я был настолько воодушевлен достижениями с древней ДНК, что сравнил их с высадкой на Марс! Так или иначе, для палеоантропологов это была настоящая революция, после нее события развивались стремительно, и теперь у нас уже есть ДНК из двадцати с лишним окаменелостей неандертальцев.
Так как в наших клетках имеются тысячи копий мтДНК, а аутосомный набор предоставляет всего по одной копии ядерных генов – и учитывая к тому же, что в 1981 году митохондриальный геном был как следует изучен, а ядерный нет, – понятно, почему исследования ископаемой ДНК сначала ориентировались на мтДНК. Но в 2006 году на основе неандертальских образцов с самой хорошей сохранностью ДНК с применением усовершенствованных аналитических методик, мощных компьютеров и специально разработанных программ для работы с короткими фрагментами ДНК две международные команды ученых смогли-таки реконструировать первую карту ядерного генома неандертальца. Для работы были взяты костные остатки в основном из двух местонахождений, и в обоих случаях эти остатки несли следы каннибализма. На самом деле есть предположение, что ДНК может сохраняться в костях именно благодаря каннибализму, так как при очищении мяса с костей убирается один из основных источников разрушения ДНК[13]. Первое местонахождение – это пещера Виндия в Хорватии, откуда взяты маленькие осколки костей ног. В этих раздробленных костях ДНК сохранилась наилучшим образом из всех изученных неандертальских материалов. Второе местонахождение в Испании, называется Эль-Сидрон, мы его обсуждали в главе 4. Оно оказалось исключительно привлекательным для исследователей из-за минимального загрязнения современными ДНК.
На одном из этапов прочтения неандертальской ДНК компания 454 Life Sciences ввела в строй мощную технологию секвенирования ДНК: за один пятичасовой запуск одной машины можно прочитать 250 тысяч отдельных фрагментов. А если подключить несколько машин одновременно, то на выходе получится 3 миллиарда пар нуклеотидов, как раз то самое количество, какое составляет ядерный геном неандертальца. Эта технология работала по методу генной пушки, когда вся последовательность разрезается на огромное количество коротких фрагментов и уже из прочитанных кусочков составляется полная последовательность, а как раз такие короткие фрагменты и сохранялись в ископаемых костях неандертальцев. Старая технология ПЦР хорошо работала с длинными фрагментами ядерных ДНК, такими, какие получались у Пэабо при первых реконструкциях мтДНК неандертальцев. Теперь же используется другая технология, разработанная Полом Бразертоном с коллегами – SPEX[14](single primer extension), позволяющая с успехом работать с короткими фрагментами неандертальского генома. Результат получается даже точнее, чем в технологии 454.
Первое представление об облике южноевропейских неандертальцев мы получили на основании ДНК, выделенной из останков из пещер Эль-Сидрон, а также из Монте-Лессини в Италии. У индивидов обнаружились мутации в гене пигментации кожи (ген MC1R). Эти мутации определяют рыжие волосы и светлую кожу. И хотя пресса вовсю принялась именовать рыжеволосых и белокожих знаменитостей и известных спортсменов неандертальцами, но реальная ситуация с геном MC1R гораздо любопытнее журналистских метафор: у нынешних людей мутация в данном гене, ответственная за рыжие волосы, совсем-совсем другая, не такая, как у неандертальцев. Та же ситуация со светлой кожей у нынешних европейцев и неандертальцев: она появилась в числе прочего в ответ на требование среды увеличить выработку витамина D при дефиците солнечного света в северных областях, но у современных людей и неандертальцев светлую кожу определили разные мутации. Потому нас не должно удивлять, что и у неандертальцев, которые жили в северных районах в течение сотен тысячелетий, кожа утратила пигментацию каким-то своим образом задолго до современных европейцев. На самом деле удивителен вот какой факт: при скрещивании с неандертальцами древним современным людям ген светлой кожи не передался. А ведь он потенциально полезен для существования на европейских территориях. Согласно исследованиям, наш теперешний ген светлой пигментации появился и распространился среди европейцев не раньше 15 тысяч лет назад.