Конечно же, эта проблема возникает только в том случае, если ДНК, которая случайно оказалась на вашем образце, принадлежит представителю того же или родственного вида. Когда вы, скажем, изучаете древнюю кошку, а результаты анализа ДНК говорят, что это жаба, заметить ошибку нетрудно. Когда вы изучаете какое-нибудь замысловатое животное вроде утконоса, то в воздухе вокруг вас вряд ли будет парить ДНК современных утконосов (если только вы не в Австралии). Но когда вы пытаетесь добыть ДНК кошки (или, еще того хуже, человека), все куда сложнее и нужно быть очень аккуратным.
Исследователи, изучающие древние образцы ДНК, соблюдали всевозможные предосторожности, чтобы избежать загрязнения. Работая с мумиями кошек, Оттони и Ван Нир осуществляли забор материала в стерильных медицинских перчатках и масках, которые они меняли при переходе от образца к образцу, чтобы не допустить перекрестного загрязнения. По той же причине после работы с каждым из образцов они обрабатывали все инструменты и рабочую поверхность дезинфицирующими средствами. Перед транспортировкой образцы кожи и костей аккуратно заворачивали в алюминиевую фольгу и упаковывали в пластиковый пакет.
Как только образец попадал в ДНК-лабораторию, его отправляли в стерильное помещение. Сотрудники входили туда, облачившись с ног до головы в защитные костюмы. Образец обрабатывали дезинфицирующим раствором. Потом с него лезвием бритвы или шлифовальным кругом снимали верхний слой, раскрывая слои зуба или кости, которые потенциально не подвергались воздействию посторонней ДНК (стерилизовать образцы кожи и шерсти намного сложнее). После этого материал осторожно брали на анализ, истирали в порошок и подвергали химической обработке, чтобы извлечь из него генетическую информацию. Весь этот процесс повторялся многократно, и ДНК различных проб сравнивали между собой; одна и та же чужеродная ДНК вряд ли загрязнила бы образцы из разных мест.
Кроме того, Оттони воспользовался еще одной мерой предосторожности. Несмотря на уговоры своей девушки, он не стал заводить кошку. Иначе он мог бы запросто непреднамеренно принести с собой в лабораторию ДНК современной кошки (как рассказал мне Оттони, ДНК кошек используют в качестве инструмента при криминологической экспертизе, потому что их владельцы легко переносят его на себе; так, вина одного из убийц была доказана в первую очередь благодаря шерсти его кота по кличке Снежок, которую обнаружили на свитере жертвы).
Оттони поставил перед собой задачу при помощи ДНК древних кошек задокументировать историю их одомашнивания и географического распространения. Полученные им образцы варьировались не только по географии, но и по хронологии. Он надеялся, что, отследив распространение определенных вариантов ДНК (аллелей) в пространстве и времени, сможет отследить путь расселения домашних кошек и тем самым раз и навсегда обозначить маршрут, по которому они завоевали весь мир.
Изначально гипотез было три. Традиционно считалось, что по-настоящему домашними животными — а не просто комменсалами — кошки стали в Египте около 3500 лет назад, а уже оттуда стали распространяться по всему остальному миру. Но есть и заметное меньшинство, которое утверждает, что одомашнивание произошло где-то в районе современной Турции и на прилегающих к ней территориях, откуда кошек впоследствии привезли в Египет и другие страны. Поводом для возникновения этой гипотезы стала археологическая находка на Кипре, который расположен недалеко от Турции, и то обстоятельство, что кошки до сих пор пользуются в Турции всеобщей любовью. И наконец, согласно третьей теории, кошки были одомашнены и в том и в другом месте.
Проверить «египетскую» гипотезу происхождения несложно: нужно просто найти аллель, которая изначально встречалась только у древнеегипетских кошек, а теперь попадается по всему миру. Это показало бы, что именно Египет был родиной домашних кошек.
Оттони потребовалось четыре года, чтобы обработать все 352 образца. Однако результаты исследования так и не внесли ясность в общую картину. Как и при работе над диссертацией о туарегах, Оттони не удалось обнаружить пригодную для изучения ДНК в целом ряде образцов. Нужного результата у него получилось добиться в 59 % случаев — довольно впечатляющая цифра. Досадным исключением оказались мумии из Британского музея: только 6 из 74 содержали желанную ДНК. Вполне возможно, процесс бальзамирования, который включает обезвоживание и обработку различными солями и химическими растворами, повредил генетическую информацию, да и жаркий климат Египта тоже сыграл свою роль.
Отсутствие сведений о самых древних египетских образцах имело решающее значение. Оттони так и не нашел аллель, которая присутствовала бы в египетских мумиях возрастом около 2500 лет, а много веков спустя встречалась бы у кошек по всей Европе. К сожалению, та же аллель присутствовала в Иордании, Турции и Болгарии примерно в то же время, что и у египетских кошек. В теории полученные из древних образцов сведения могли указать на место возникновения этой аллели и тем самым обозначить путь, по которому она распространилась по свету, но для этого требовалось приложить усилия. Исследование древних мумий могло бы дать хороший результат.
Совершенно неожиданно самое потрясающее открытие касалось древней Европы. Считалось, что европейские лесные кошки водились по всей Европе и в Турции, но сведения Оттони говорили об обратном. Ни в одном из 72 турецких образцов не оказалось ДНК европейских лесных кошек. Трое из них произошли от дальневосточных кошек (еще одно свидетельство в пользу попытки одомашнивания этого подвида?), а остальные были североафриканскими степными кошками. Ареал обитания европейских степных кошек полностью соответствовал их названию и не выходил за пределы Европы.
Такой результат может показаться не слишком впечатляющим. Прежние представления ученых об историческом распространении подвидов диких кошек оказались не совсем верными — ну и что? Всегда хорошо прояснить ситуацию, но разве эти новые знания имеют какое-то значение для ответа на вопрос о происхождении домашних кошек?
Оказывается, да. Археологические находки из еще более древних поселений показывают, что аллель, найденная у североафриканских степных кошек из Турции, попала в юго-восточные области Европы примерно 6000 лет назад. Что примечательно, люди точно так же мигрировали в этот регион из Турции, принеся с собой земледелие. Позже команда польских ученых обнаружила, что кошки с турецкой аллелью появились в Центральной Европе одновременно с земледельцами, примерно 5000 лет назад.
Из этого следует, что за 2000 лет до получения в Египте аттестата о зрелости, турецкие кошки североафриканского происхождения уже сопровождали человека на пути его переселения из Турции в Европу. Если эти кошки совершили свое путешествие в качестве питомцев, а не комменсалов, тогда египетская гипотеза происхождения домашних кошек была бы отброшена — или, по крайней мере, уже не была бы единственным объяснением. Вторая версия сводилась к тому, что мигрирующие кошки оставались всего лишь спутниками-комменсалами, которые двигались по пути распространения земледелия и сопутствующего ему обилия грызунов.
Следовательно, главный вопрос состоит в том, какие отношения связывали этих кошек-переселенцев с людьми, которых они сопровождали. Мы уже знаем, как найти на него ответ: по изотопам! Исследователи, которые обнаружили аллель древних североафриканских диких кошек в Польше, воспользовались теми же методами изотопного анализа, которые ранее применяли для определения того, чем питались найденные в Китае леопардовые кошки.
Но на этот раз методика анализа была несколько иной. Когда животные, в том числе и люди, питаются культурами, которые выросли на удобренных навозом полях, то уровень одного из изотопов азота у них значительно выше, чем у тех, кто ест некультивированную пищу. У хищников, чья добыча питалась растениями, выращенными на удобрениях, уровень этого изотопа тоже повышенный. Конечно, такой подход не даст ответов на все вопросы — ведь кот мог ловить добычу на полях земледельцев независимо от того, был он для них питомцем или просто нахлебником, — зато он поможет получить представление о том, насколько близкие отношения связывали кошек с людьми.
Польские ученые провели два исследования. Сначала они сравнили уровень изотопа азота в костях мигрировавших кошек, найденных на раскопках, с уровнем того же изотопа в останках европейских лесных кошек, которые жили на территории Польши еще в доаграрную эпоху. Если бы пришлые кошки питались грызунами с возделываемых полей, то, согласно предположению ученых, уровень изотопа азота у них был бы выше, чем у европейских лесных кошек. Далее они сравнили показатели изотопа у мигрирующих кошек, людей и собак, живших в одном и том же месте в одно и то же время. Если бы этих кошек держали в качестве домашних животных, то, по мнению ученых, у них было бы примерно такое же количество изотопов, как у людей и собак.
По результатам исследований польские кошки оказались ровно посередине. Уровень изотопов у них был выше, чем у европейских лесных кошек в доаграрную эпоху, но ниже, чем у собак и людей. Это свидетельствовало о том, что кошки обитали бок о бок с людьми, лакомясь крысами и другими вредителями с возделываемых человеком полей, но при этом, в отличие от собак, их нельзя было назвать в полном смысле слова домашними питомцами.
Конечно же, кошки не похожи на собак. У них другой рацион. Возможно, отличия между уровнями изотопов у кошек и собак объясняются тем, что они ели, а не тем, насколько домашними они были? На этот вопрос польские ученые тоже ответили. Они измерили уровни изотопов в останках собак, кошек и людей, которые нашли на месте раскопок более позднего земледельческого поселения, существовавшего на территории Польши около 2000 лет назад, когда кошки, скорее всего, уже были одомашнены. В этом случае уровень изотопов у кошек был близок к тому, что мы видим у собак и людей, и намного превышал показатели древних кошек. Другими словами, высокий уровень изотопов азота, похоже, может служить хорошим показателем гармоничного и одомашненного сосуществования с человеком.