Расшифрованный код Ледового человека: От кого мы произошли, или Семь дочерей Евы
Шрифт:
— Да нет, конечно же, нет,— пробормотал я, а потом разразился целой речью, полной уверений и разуверений. Я еще раз рассказал в подробностях всю предысторию нашего исследования, описал митохондриальную ДНК, вернулся к работам по ископаемым материалам и наконец произнес то, что, как я думал, неопровержимо свидетельствует о нашей благонадежности и честности:— Кроме того,— сказал я,— я только что вернулся с островов южной части Тихого океана, где проводил аналогичное исследование.— Это прозвучало очень убедительно. Или мне только так казалось?
— Это там, где проводились испытания атомной бомбы? — с быстротой молнии отреагировал газетчик.
Я застонал, сделал глубокий вдох и начал новый двадцатиминутный тур объяснений. В конце концов мне удалось-таки убедить их в своей невиновности, и нас допустили к работе.
После того как я закончил свое выступление перед шестиклассниками, подошел момент взятия крови. Я предвидел, что на этом этапе могут возникнуть определенные сложности. Поскольку речь шла о старшеклассниках (чтобы все было законно, возраст детей должен был превышать шестнадцать лет), то взятие значительных объемов крови исключалось, предполагалось брать каплю крови из пальца. Это не совсем приятная процедура, и мы опасались, что никто не согласится ее проходить. Вначале, чтобы продемонстрировать, насколько это безболезненно, я уколол свой собственный палец и выдавил капельку крови на специальную пластинку абсорбирующего вещества. После меня то же проделала учительница; а потом, один за другим, стали подходить и ученики. Среди ребят попадались такие, кому ни разу в жизни не приходилось делать анализ крови — им, конечно, требовалось некоторое мужество, чтобы решиться подставить палец. То, что случилось после, было для нас неожиданным призом. Именно потому,что им пришлось немного поволноваться, ребята, прошедшие через эту процедуру, отправлялись на обед — была перемена — и немного погодя стали возвращаться с друзьями из других классов, которые тоже хотели пройти испытание. Энтузиасты выстроились в очередь, все уверяли, что им уже есть шестнадцать лет, и упрашивали взять у них кровь — не из-за вспыхнувшего интереса к науке, а из-за желания проверить себя и не ударить лицом в грязь. Волна бравады докатилась до помещений персонала и до кухни, так что после обеда старшеклассников сменили учителя, уборщики и поварихи.
К концу недели мы собрали по всему Уэльсу более шестисот проб крови в виде капель на специальных карточках — результат замечательный, намного превзошедший наши самые смелые ожидания. Хотя может показаться, что цифра совсем невелика и представляет лишь малый процент от всего трехмиллионного населения Уэльса, все же шестисот митохондриальных ДНК должно было хватить с лихвой, чтобы получить общее представление о преобладающей генетической структуре. Возвратившись в лабораторию, мы приступили к работе: высохшие капельки крови смывали с карточек, а затем экстрагировали из проб микроскопические количества содержавшейся в них ДНК. Хотя в состав крови входит много разных клеток, они, по большей части, не подходят для нашей методики. Красные кровяные тельца, которые переносят кислород и окрашивают кровь — настолько специализированные клетки, что не имеют ни ядер, ни митохондрий. Только лейкоциты, чья задача — сражаться с проникающими в организм бактериями и вирусами, сохраняют и ядерную, и митохондриальную ДНК, а лейкоциты составляют всего 0,1% всех клеток крови, если в капле крови может насчитываться до пятидесяти миллионов клеток, то лишь пятьдесят тысяч из них содержат хоть какую-то ДНК. Но и этого вполне достаточно с тех пор, как в нашем распоряжении оказался высокочувствительный метод амплификации ДНК. Для работы с пробами крови мы воспользовались тем же методом, с помощью которого криминалистические лаборатории по следам на одежде делают генетический анализ, идентифицируют кровь и определяют, принадлежит она преступнику или жертве. Для этого высохшую кровь кипятят в щелочном растворе, который разрушает клетки и извлекает из них ДНК, потом добавляют смолу, которая впитывает железо из эритроцитов — иначе оно может помешать реакции амплификации ДНК. Метод пошел у нас без проблем, и довольно скоро мы уже получили первую сотню последовательностей уэльсской митохондриальной ДНК.
По сравнению с полинезийскими последовательностями, где все было очень наглядно, уэльсские пробы, казалось, были слишком маловыразительны. Никаких признаков, по каким можно было бы сгруппировать материал, как это было в Полинезии, где четко определились две группы последовательностей, относившиеся к людям с совершенно разным происхождением. Здесь же вместо двух четких групп, отличающихся большим количеством мутаций, мы получили огромное количество того, что можно было с натяжкой назвать маленькими группками, притом все они были довольно близко связаны и между собой. Не похоже было, что мы имеем дело со смесью двух разных типов митохондриальной ДНК, как могло бы быть, если бы население Уэльса представляло смешанное потомство неандертальцев и кроманьонцев. Отличия, которые мы встретили у них, относились к слишком недавним временам.
На отрезке митохондриальной ДНК продолжительностью в 500 оснований (уже известном контрольном регионе) различия между двумя людьми из числа уэльсских добровольцев составляли в среднем три мутации. Давайте припомним, с какой скоростью идут «часы» митохондриальной ДНК. Эта скорость такова, что если ДНК у двух человек отличается на одну мутацию, то, значит, у этих двоих имелся общий материнский предок где-то в пределах последних десяти тысяч лет. Результаты из Уэльса показывали, следовательно, что средний отрезок времени, на который нужно вернуться в прошлое, чтобы отыскать общего предка двух жителей Уэльса, равнялся всего тридцати тысячам лет; даже если взять две пробы с полярными по отношению друг к другу значениями — разница между ними составляла восемь мутаций, а это значило, что их общий предок по материнской линии жил около восьмидесяти тысяч лет назад. Конечно, это очень глубокое прошлое, но этого даже приблизительно не было достаточно для того, чтобы один из них оказался потомком неандертальцев, а второй кроманьонцев. Если только палеонтологи (представители школы вытеснения) не ошиблись в сроках, неандертальцы и кроманьонцы встречались вместе, самое позднее, двести пятьдесят тысяч лет назад. Это означает, что митохондриальная ДНК потомка неандертальцев и ДНК потомка кроманьонцев должны бы различаться минимум на двадцать пять мутаций. А самая большая разница, которая нам встретилась в Уэльсе, была равна восьми. Это не могли быть потомки древних и современных людей. Современные валлийцы были потомками кого-то одного: или кроманьонцев, или неандертальцев. Но как узнать, кого именно?
Несколько последовательностей, полученных из других мест Западной Европы, показали, что у жителей Уэльса нет очень заметных отличий от остальных. Похоже было, что ко всей Европе приложима та же альтернатива — предки европейцев либо стопроцентные неандертальцы, либо стопроцентные кроманьонцы. Решающее испытание, которое должно было ответить, наконец, на вопрос о том, кто же истинный предок, состояло в сравнении между последовательностями европейцев и данными, собранными в других частях света, в том числе и нашими данными по Полинезии. Если разница между двумя этими группами данных будет составлять двадцать пять или больше мутаций, тогда можно смело высказываться в пользу неандертальцев как предков всех современных европейцев. Если различие в количестве мутаций будет составлять намного меньшее — это будет означать стопроцентное кроманьонское происхождение европейцев и победу школы вытеснения над школой мультирегионалистов.
Когда мы просмотрели все данные, то обнаружили, что самая большая разница между двумя последовательностями составляла четырнадцать мутаций, которые отделяли Тери Тупуаки, рыбака из Мангайи на Островах Кука, от миссис Гвинет Роберте, которая готовит школьные завтраки в Бала. Эти два человека, живущих в разных концах Земли, помогли решить задачу, из-за которой на протяжении почти всего двадцатого столетия ученый мир был расколот на два непримиримых лагеря. Европейцы немногим отличались от жителей остального мира. Отличия были слишком малозначительны, чтобы можно было предположить, будто жители Европы происходят от неандертальцев. Это явно не соответствовало бы действительности. А поскольку вопрос стоял ребром — все или ничего, то ответ означал и то, что неандертальцы, скорее всего, вымерли. Все современные европейцы теперь могут с уверенностью вести свою родословную от тех, кто пришел в Европу позднее и занял место неандертальцев, от кроманьонцев, с их тонкими костями, умением обрабатывать кремень и с их великолепным искусством. Произошло полное замещение одного вида человека другим. Мы не знаем, как это происходило — может быть, пришельцы были агрессивны и силой изгоняли неандертальцев с обжитых мест или даже убивали их. А может, те были постепенно вытеснены и отступили под влиянием интеллектуального и технологического превосходства кроманьонцев. Генетика не в состоянии дать ответ на этот вопрос. Данные раскопок свидетельствуют о том, что стоянки неандертальцев продолжали существовать еще, по крайней мере, пятнадцать тысяч лет после появления в Западной Европе кроманьонцев (это произошло сорок — пятьдесят тысяч лет назад), когда не стало последнего неандертальца (возможно, в южной Испании, где были обнаружены самые «недавние» скелеты), его (или ее) смерть обозначила окончание длительного этапа в освоении ими Европы. Эра, которая продолжалась без малого четверть миллиона лет, закончилась окончательно и бесповоротно в пещере на юге Испании около двадцати пяти тысяч лет назад.
Должен признаться, я был удивлен и даже, пожалуй, разочарован тем, что вытеснение было таким необратимым и полным. Даже теперь, когда в нашем активе расшифрованные последовательности митохондриальной ДНК шести тысяч европейцев, среди них нам пока не встретилось ни единой, которую можно было бы даже с натяжкой принять за неандертальский след. Но мы, разумеется, не проследили последовательности каждого человека, и при всем желании не могли бы получить материал из каждого уголка Европы. Я все еще надеюсь, что в один прекрасный день мне встретится последовательность, которая будет разительно отличаться от всех уже известных, последовательность, которая окажется отголоском давней встречи между кроманьонцем и неандертальцем, которая привела к рождению ребенка. Если бы такая последовательность нам попалась, мы бы ее ни за что не пропустили. В 1997 году была расшифрована последовательность ДНК самого первого неандертальского скелета, найденного в долине Неандер. Она содержала двадцать шесть отличий от среднестатистического современного европейца — в точности столько, сколько должно быть у вида, имевшего с Homo sapiens общего предка четверть миллиона лет назад. О последовательности ДНК у второго неандертальца, на сей раз из раскопок на Кавказе, сообщалось в научной литературе. Эта последовательность полностью отличается от современной человеческой. Они не были нашими предками.
В 1998 году в Португалии был обнаружен фрагмент детского скелета, который по анатомическому строению напоминает и неандертальцев, и кроманьонцев. Уж не свидетельство ли это скрещивания между ними? Возможно. Последовательность ДНК этого ребенка еще не была расшифрована. Но если бы такие случаи были обычны, тогда мы, без сомнения, увидели бы отражение этого в современном генофонде, а этого ведь не случилось. Если бы контакты между неандертальцами и кроманьонцами походили на относящиеся к более недавним историческим временам столкновения за территорию между вновь пришедшими и коренными обитателями, тогда мы могли бы скорее ожидать связи мужчин-кроманьонцев с неандерталками, чем наоборот. В этом случае митохондриальная ДНК оказалась бы великолепным свидетелем этих событий, поскольку потомство, получив равные доли ядерной ДНК от каждого из родителей, по наследуемой от матери митохондриальной ДНК было бы стопроцентными неандертальцами. Мне как генетику очень трудно поверить, что социальные и другие табу могли оказаться настолько сильными, чтобы подобная связь никогда ни разу не осуществилась, однако приходится все время помнить об очевидном, о полном отсутствии неандертальской ДНК в современной Европе.
Но ведь могло случиться, что смешанные пары были, но не производили на свет способных к размножению детей. В животном мире есть масса примеров гибридизации между разными видами, в результате которой рождается совершенно здоровое, но стерильное потомство. Книжный пример — мул, плод случайного или намеренного скрещивания между самцом осла и самкой лошади. Лошадиные и ослиные гены вполне, по-видимому, совместимы, так что мулы — жизнеспособные, крепкие и здоровые животные, за одним исключением — они бесплодны. А все потому, что у лошадей и ослов разное количество хромосом. Двойной набор хромосом у лошадей содержит 64 хромосомы, а у ослов 62. Все млекопитающие, в том числе и люди, получают в наследство по половине такого хромосомного набора от каждого родителя, которые вместе образуют полный комплект. Стало быть, мул получает 32 хромосомы от мамы-кобылы и 31 от папы-осла и приобретает в целом 63 хромосомы. Для клеток тела мула это не проблема, потому что родительские гены независимо от того, гены это лошади или осла, могут считываться с любой из этих хромосом. Путаница начинается, только когда дело доходит до размножения. Во-первых, 63 — нечетное число, и от него невозможно получить половинный набор. Во-вторых, перестановка элементов хромосом, которая возникает в каждом поколении, приводит к появлению у мулов таких сперматозоидов и яйцеклеток, в которых некоторые гены присутствуют в двойном наборе, а некоторые отсутствуют вовсе. По обеим этим причинам мулы не способны иметь потомство.