Расшифрованный код Ледового человека: От кого мы произошли, или Семь дочерей Евы

Сайкс Брайан

На следующий день по возвращении домой я распаковал образцы. Все было в потеках крови. Пробирки были разбиты, но к счастью, не все. Двадцать пробирок остались целы, и я приступил к определению последовательности митохондриальных ДНК в этих пробах. Сейчас эта процедура выполняется автоматически с помощью очень дорогих машин, но в самом начале 1990-х это делалось вручную. Сначала метили отдельные фрагменты ДНК слабыми радиоактивными изотопами, а потом разделяли их с помощью электрического поля. Наконец в конце длительной процедуры наступил момент, когда рентгеновскую пленку с записью следов радиоактивных изотопов извлекли из проявочного аппарата. Хорошо ли будут видны следы? Проявятся ли они вообще на пленке? Если следы слишком слабые или вообще не светятся, значит, что-то прошло неверно и придется возвращаться в лабораторию на три дня, чтобы все повторить сначала.

В тот раз, с первым десятком из двадцати проб, все получилось. На исчерченной рентгеновской пленке были видны четыре широких ряда — четыре группы темных полосок, напоминающие штрихкоды; темные следы появились там, где слабое свечение радиоактивного маркера зачернило фотоэмульсию. В свою очередь четыре колонки были разделены каждая на десять полос, по одной на каждый образец. Каждая колонка представляла собой последовательность одного азотистого основания, так что, наложив их друг на друга, можно было получить полную последовательность. Так я и поступил, и вот передо мной десять образцов рядышком, так легче сразу заметить сходство и различия между ними. Как раз на этом я и собирался сконцентрировать все внимание — на различиях между отдельными людьми. Прямая линия, проходящая поперек через все десять образцов, говорит о том, что по этому пункту между ними нет разницы; если линия прерывается, значит, некоторые образцы в этой позиции отличаются от других.

В лаборатории мы уже проверили последовательность у самих себя, а также кое у кого из друзей и знакомых, главным образом европейцев, и, как правило, на каждые десять образцов встречалось около двадцати — двадцати пяти таких прерывистых линий. И вот пленка с образцами жителей Раротонга перед нами — с ней все в порядке, она вся испещрена следами, но нет ни единой прерывистой линии. Все десять проб совпадали полностью. Не ошибся ли я? Может, где-то в ходе работы я, сам не заметив, перемешал образцы. Необходимо было срочно проявить вторую пленку с образцами 11—20. Когда я получил и ее, мне показалось, что я действительно запорол работу. Снова только прямые линии. Но тут я заметил один след, след одного человека, который отличался от остальных. Отличался очень сильно. А еще в трех следах было по одной прерывистой линии. Они не были перемешаны. Результаты были правильные, в тот момент я понял, что они поразительны и что очень скоро ответ на вопрос о происхождении полинезийцев будет получен.

Более тщательно изучив последовательности и сравнив их с эталонной последовательностью европейцев, я обнаружил, что у подавляющего большинства — шестнадцати из двадцати полинезийцев — отличия от эталона проходили по четырем позициям: 189,217, 247 и 261. У трех человек, чьи анализы попали на вторую пленку, было отличие только от остальных по одному пункту — у них не было изменения от эталона в позиции 247. Если бы не это, последовательность митохондриальной ДНК у всех была бы идентичной; трое приходились, по всей видимости, близкой родней первым шестнадцати. Но вот двадцатая проба была совсем другой. Она отличалась от эталона в девяти пунктах, причем ни один из них не совпадал с остальными пробами с Раротонга. Поскольку анализы мне дали в амбулаторной клинике в Аваруа, я не был уверен, что все они принадлежат коренным жителям Раротонга, и предположил, что этот образец крови был взят у туриста или гостя, приехавшего из другой части света. К 1991 году было обнародовано так мало расшифровок последовательности митохондриальной ДНК, что определить, откуда родом был этот «гость», было невозможно.

Я сконцентрировал все внимание на основном, а именно на поразительном сходстве девятнадцати из двадцати проб. По-видимому, перед нами была митохондриальная ДНК первых полинезийцев. Все, что теперь нужно было сделать,— это сверить ее с образцами из Юго-Восточной Азии и из Южной Америки. Если черты сходства будут найдены в Чили или Перу или даже в прибрежных районах Северной Америки, стало быть, Хейердал был прав. Если же мы обнаружим совпадение в Азии — он ошибался. Если сходства не будет ни там, ни здесь, то ошибались все. При любом исходе ясно было одно: вскоре, раз и навсегда, мы положим конец страстям, бушевавшим вот уже двести с лишним лет. Я стал обдумывать следующую экспедицию.

Вы, возможно, сейчас подумали: «Если бы все было так просто, наверняка кто-нибудь давно уже решил бы загадку, исследовав у полинезийцев группы крови». Нельзя сказать, что никто не изучал группы крови у полинезийцев; первые результаты такого исследования (его провели на Самоа, в Центральной Полинезии) были опубликованы еще в 1924 году, спустя всего пять лет после появления в «Ланцете» статьи Гершфельдов, впервые осветившей возможности изучения групп крови для антропологии. Южная часть Тихого океана, как я узнал, долгое время оставалась притягательным местом для научных работ подобного рода. Они даже задали определенное направление дискуссии, высказавшись в пользу происхождения островитян из Юго-Восточной Азии. Однако, хотя группы крови и другие классические генетические системы изучали десятилетиями, это так и не дало определенного ответа, во-первых, потому, что различия не были достаточно ясными и определенными, а во-вторых, потому, что нам неизвестны эволюционные взаимоотношения между группами крови. Поясню сказанное на примере: у полинезийцев, так же, как и у южно-американских индейцев и у жителей Юго-Восточной Азии, часто встречается кровь группы 0. У полинезийцев часто встречается еще и группа А, которая в Южной Америке практически отсутствует. Но у них, наряду с этим, очень редко отмечается кровь группы В, обычной для Юго-Восточной Азии. Какие выводы можно сделать по таким данным? Какую гипотезу могут они подтвердить? Защитники теории азиатского происхождения выбирают в качестве аргумента крайнюю редкость группы крови А у исконных жителей Южной Америки, а у полинезийцев кровь этой группы обычна, следовательно, они не могут быть родом из Южной Америки. Сторонники южно-американской гипотезы уверенно возражают, ссылаясь на предположение, высказанное в 1976 году Артуром Мурантом: кровь группы А у полинезийцев обязана своим появлением не азиатам, а европейцам, на протяжении трех столетий вступавшим с островитянами в смешанные браки. К тому же если полинезийцы — потомки азиатов, то куда, скажите, подевалась кровь группы В? Ко всей этой неразберихе прибавьте тот факт, что в конце-то концов все исконные жители Америки имеют азиатские корни — ведь именно из Азии тысячи лет назад первопоселенцы пришли сюда по суше в районе теперешнего Берингова пролива, и тогда все перепутается окончательно. Кровь группы 0 попала в Полинезию то ли прямиком из Азии, то ли опосредованно через Америку. Мы никогда не узнаем этого точно. Имея в распоряжении всего три гена групп крови — А, В и 0, невозможно добиться определенности.

Другие классические генетические маркеры более разнообразны, особенно один, который отвечает за систему иммунологических групп тканей, важную при трансплантации органов. Подобно тому, как перед переливанием крови проверяют ее группу, чтобы избежать нежелательной иммунной реакции, необходимо проверить, совместимы ли группы тканей донора и реципиента, когда проводят пересадку органов: сердца, почек или костного мозга. Нам не приходилось слышать, чтобы кто-то подолгу ждал переливания крови, потому что не нашлось подходящей группы, но у всех на слуху печальные истории о пациентах, проводящих месяцы и даже годы в ожидании подходящего сердца или донорской почки и зачастую умирающих, так и не дождавшись пересадки. Основная причина заключается в том, что если групп крови всего четыре (А, В, АВ и 0), то разных групп тканей существует множество.

Я вынужден признаться перед вами в серьезном личном недостатке, точнее, глубокой несостоятельности. Я совершенно тупею, когда пытаюсь осознать дикое многообразие иммунологических типов тканей. Среди моих ближайших друзей есть специалисты по клеточной иммунологии, для которых группы тканей — это вся их жизнь; в институте, где я работаю, таких специалистов множество. А вот у меня в мозгу что-то отключается с громким щелчком, как только начинают описывать разные группы тканей. Все они начинаются с сочетания трех букв: HLA. К нему присоединяются окончания, состоящие из комбинации букв и цифр: HLA- DRB1, HLA- DPB2, HLA- B27 и так далее. Время от времени я хожу на семинары, где меня выбивают из колеи слайды с таблицами, заполненными этой жуткой цифро-буквенной смесью. Многократно я пытался сосредоточиться, думая, что если я очень постараюсь, то смогу вникнуть и что-то понять. Кончилось тем, что мне приходится объяснять этот материал студентам, которым я читаю генетику. А толку мало. Я убедился в том, что генетически не способен разобраться в группах тканей и могу сказать о них лишь одно: их на свете столько, что оторопь берет. К счастью, для нашей истории этого вполне достаточно. Поскольку их очень много и набраны богатые данные по Полинезии, Южной Америке и Юго-Восточной Азии, сопоставить их оказалось относительно просто. Было бы естественно предположить, что больше всего совпадений будет у полинезийцев и жителей Азии. Не тут-то было! Тип, который называется HLA — Bw48, очень редко встречается у всех, за исключением полинезийцев и североамериканских индейцев. Однако, несмотря на большое разнообразие материала, эволюционная связь между различными тканевыми типами не была изучена. Так, к примеру, о типе HLA — Bw48, том самом, что был обнаружен еще и в Северной Америке, невозможно было сказать, близко ли связан он с другими полинезийскими типами или нет. Сравните эту ситуацию с той, которую мы получили по митохондриальной ДНК жителей Раротонга. Мы знали, что получили три разновидности, знали также, что две из них очень близко связаны друг с другом, а третья с ними не связана совсем. Это, как вы потом увидите, нам очень здорово помогло. Мы могли изучать другие страны и не просто искать в них полинезийский тип митохондриальной ДНК, но и другие, похожие на него.

К тому времени, как я задумал повторную поездку на остров и убедил Королевское общество оплатить ее — ведь именно они финансировали первое плавание Кука на Таити, и я именно это подчеркнул в своей заявке,— стали появляться данные других ис­следователей по коренному населению Северной и Южной Америки. Точно так же, как в пробах с Раротонга выявился один основной кластер (если принять два очень близких типа за две подгруппы одного кластера и забыть о единственном отличающемся случае — туристе), в двух Америках было обнаружено четыре основных кластера. Три из них имели совершенно другие последовательности митохондриальной ДНК; четвертая несколько напоминала основную последовательность Раротонга — 189, 217, 247, 261, но только по двум позициям — 189 и 217. Это уже было интересно. Но кроме того, в ДНК жителей Раротонга и коренных американцев обнаружилась еще одна удивительная общая черта. В кольцеобразной молекуле их митохондриальной ДНК на участке, противоположном контрольному региону (а именно его последовательность мы изучали), отсутствовал маленький кусочек ДНК, всего девять оснований. Это, вне всяких сомнений, повышало вероятность того, что полинезийский и американский тип окажутся родственными. Все шло к тому, что победит Хейердал.

Я услышал о том, что на Гавайях Ребекка Канн (один из соавторов, опубликовавших в 1987 году вместе с Алланом Уилсоном оригинальную статью о митохондриальной ДНК и эволюции человека) занимается изучением ДНК у коренных островитян. Это было трудное дело, потому что, в отличие от Раротонга, на Гавайях почти не осталось туземного населения. В результате двухсотлетней иммиграции, главным образом из Азии и Америки, исконное население острова сократилось до минимума, причем многие коренные гавайцы влачили жалкое существование — к этому привело пресловутое колонизаторское наследие. Однако в последнее время политика по отношению к коренному населению изменилась, появились специальные стипендии и пособия, выплачиваемые коренным жителям Гавайев, для получения которых было необходимо представить доказательства своего происхождения. Одним из способов получить такое доказательство был анализ ДНК, так что это послужило хорошим стимулом к тому, чтобы заниматься митохондриальной генетикой коренных гавайцев.