Технопарк юрского периода. Загадки эволюции

Гангнус Александр Александрович

Некоторые ученые предсказывают времена, когда сильно уже продвинутая теория эволюции, осознав свое родство с точными науками - кристаллохимией, математикой,- научится точно высчитывать, вычислять не только все стертые места в реальной палеонтологической летописи, но и строить варианты эволюции виртуальной. Не исключено, что тогда

мы могли бы высчитать, какая судьба ожидала «запасной вариант эволюции» в далекой Австралии (не вмешайся опять-таки, в это дело человек, который одним только тем, что явился туда в сопровождении собаки, смешал все карты эволюции). И хотя бы теоретически моделировать так и не появившиеся там отряды сумчатых копытных, приматов. А может быть, и сумчатого человека?

Праматерь Ева

Все чаше молекулярная систематика подправляет наши знания о родстве животных и растений, в распоряжении ученых нередко

оказываются даже ископаемые гены - например тех же мамонтов (в результате мы знаем, что мамонт гораздо ближе к азиатскому, индийскому слону, чем к африканскому). Ископаемые гены древних людей тоже уже нашли, например,, неандертальцев - и в знаменитой долине Неандер, и у нас на Кавказе - и уже получили первые интересные результаты. В этой книге я избегаю вопросов собственно эволюции человека, это тема особой, другой книги, но некоторые примеры из этой области не помешают, а помогут понять, как исследуются степени родства и пути развития любых созданий биосферы.

Ныне живущего человека генетики изучили уже почти целиком, генная карта человека уже почти полностью построена. А что, если сравнить молекулярное строение геномов людей разных рас? Например, чтобы выяснить окончательно, от одной или нескольких разных праматерей и праотце в произошли ныне живущие расы.

Оказывается, нечто подобное уже сделано. Представители всех земных рас были исследованы по одному-единственному признаку. Есть в организме человека одна сравнительно небольшая кольцеобразная (а потому весьма устойчивая к мутациям) молекула ДНК, состоящая из 16 569 звеньев-нуклеотидов. Эта ДНК не входит в состав хромосом человека, она отвечает за кое-какие химические превращения внутри митохондрий, энергетических подстанций клетки, а у митохондрий, похожих по своему строению на простейшие одноклеточные доядерные организмы (конкретно, эубактерии), есть некоторые особенности поведения, причуды, и одна из них та, что именно эта митохондриальная ДНК наследуется не так, как все остальные живые молекулы в человеческом организме. Эта ДНК не участвует в половом размножении, то есть она не рекомбинирует, не обменивается генами с подобными себе ДНК в организме полового партнера, она наследуется, воспроизводится исключительно по женской линии. Ученые предположили, что, проверив эту ДНК у представителей всех человеческих рас, они смогут, наконец, сказать, от одной-единственной или от нескольких праматерей происходят ветви рода человеческого.

Это не так просто понять. Поэтому немножко математики.

В тебе, читатель, в некоем причудливом сочетании соединились гены, а значит, и признаки двух человек, твоих родителей: 2¹ = 2, где в показателе степени 1 - число поколений, передавших тебе свою наследственную информацию. Но твои родители сами имели родителей, у тебя было двое дедов и две бабушки, и их наследственность потрудилась над твоим созданием. Это уже 2² = 4. Так можно высчитать количество хромосомных наборов за любое количество поколений по формуле 2^к, где к - число поколений. Но вот оказывается, что один признак, митохондриальную ДНК, ты получаешь только от одного родителя. Формула 1¹ дает 1, Р = 1, 1^к тоже даст 1, это будет та же ДНК, что у любой твоей прапрабабки, как бы давно она ни жила, пока она, конечно, еще человек, а не обезьяна и не кистеперая рыба, у которых аналогичная ДНК конечно же была другой - ведь и бактерии, размножаясь делением, все-таки мутируют и постепенно тоже меняются.

Так в этом-то и дело. Если мы проверяем митохондриальную ДНК у представителей всех рас Земли и она везде окажется той же самой, это значит (на первый взгляд), что все расы образовались уже после выделения «нашей» линии сапиенсов, произошли от одной женщины, ее ученые заранее назвали митохондриальной Евой. А если нет...

Короче, недавно проверили. Митохондриальная ДНК у всех рас человека оказалась одной и той же (и не такой, как даже у близко родственных обезьян). Ева была!

Я сказал, что ДНК с течением времени все-таки изменялась. Разными способами высчитали, с какой скоростью. По разнообразию вариаций этой ДНК можно было судить, где и как давно жила наша праматерь, и даже о том, какими путями шло расселение ее потомков по лику Земли. Оказалось, что самая изменчивая вариабельная митохондриальная ДНК - у нынешних африканцев, значит, и Ева жила там же, а конкретно там, где были основные находки древнейшего человека - в Восточной Африке. И было это около двухсот тысяч лет назад. В это время уже существовали гомо сапиенсы, еще мало чем отличающиеся внешне от эректусов, архаичного облика с вытянутыми вперед

лицами, сильно развитыми надбровными дугами. По-видимому, там, в Африке, все сапиенсы были одного типа, никаких рас среди них не было. Не было и сапиенсов на других континентах (это не значит, что там не было людей, были, уже около полумиллиона лет, только других, впоследствии вымерших видов и родов - например, гейдельбергский человек и неандертальцы в Европе).

90 - 80 тысяч лет назад началось великое переселение сапиенсов из Африки. И тогда же, видимо, началось образование современных рас. Первой станцией на пути были Аравийский полуостров и Кавказ.

С Ближнего Востока расселение шло дальше на восток двумя путями - севернее Памира, Тибета и южнее, в основном по берегу океана. В Сибири сапиенсы появились 60 тысяч лет назад. Начала формироваться монголоидная раса. И, как настаивают китайские ученые, не без какого-то участия и местных эректусов-неандертальцев.

Что это было за участие? Во многих учебниках и руководствах этот вопрос фактически обходится: «Но мнению большинства ученых, неандертальцы не были непосредственными предкам современного человека, хотя, возможно, и приняли участие в его формировании». Была ли то гибридизация, как думает современный британский антрополог Крис Стрингер? Неандертальцы и сапиенсы нередко пересекались, жили в одних и тех же пещерах, болели одними и теми же болезнями, перенимали друг у друга зачатки культуры... Иной раз и закусывали друг дружкой, найдены соответствующим образом обглоданные кости на. пещерных стоянках. Впрочем, ели и соплеменников, и не столько от голода, сколько в ритуальных целях. Каннибализм, возможно,- обязательный этап на пути самопознания первобытного сообщества.

Кстати, единственное пока место, где останки сапиенсов и неандертальцев-эректусов находят рядом в слоях одного и того же возраста, но, правда, в разных пещерах - это как раз на одном из главных путей переселенческих волн из Африки, в районе Мертвого Моря. По самым лучшим современным изотопным датировкам, этим костям - как раз сто тысяч лет... Последние неандертальцы еще жили на Кавказе - еще одном перевалочном пункте всех миграционных потоков из Африки - всего 29 тысяч лет назад. Российские ученые сумели добыть из останков неандертальского мальчика его ископаемую ДНК и с помощью зарубежных коллег подтвердить удаленность неандертальцев от сапиенсов. Неандертальцы отщепились от общего с нами ствола на несколько сот тысяч лет раньше, чем началось образование современных рас сапиенсов...

Те сапиенсы, что оставались в Передней Азии и пошли через нынешние Иран и Индию, заложили основы «европеоидной» расы. Северный и южный потоки соединились в Юго - Восточной Азии. Их смешение породило частичное возвращение к «негроидному прототипу» - айнов в Японии, а 40 тысяч лет назад австралийцев и жителей Новой Гвинеи.

Примерно тридцать пять тысяч лет назад, по-видимому, сломив сопротивление европейских неандертальцев, сапиенсы (это была уже высокорослая кроманьонская стадия, почти современный европейский тип) хлынули в Европу. 32- 12 тысяч лет назад тогдашние жители Сибири в несколько приемов шли через пересыхавший время от времени Берингов пролив в Америку. Они шли маленькими группами - здесь наименьшее разнообразие вариаций в той же самой кольцевой митохондриальной ДНК.

Сейчас идут попытки повторить исследование на материале генетической структуры, которая передается по мужской линии, но, правда, все же через женский организм. Это Y-хромосома, которой вообще нет в клетках женщин. Праотец Адам, по первым результатам, тоже был, и он тоже жил в Восточной Африке, но гораздо позже Евы, чуть ли не на сто тысяч лет... Они не встречались!

И это сразу все ставит на свои места. Конечно же не было одной супружеской пары в начале нынешнего рода человеческого. Больше того, наверняка разнообразие типов митохондриальной ДНК в наших прабабушках и Y-хромосом в дедушках было двести тысяч лет назад немалое. Но представим себе, что наследственность одной из бабушек по каким-то причинам была чуть-чуть, на доли процента, более жизнеспособной, и даже не вообще наследственность, а способность воспроизводить в потомстве преимущественно женский пол (в сплошь мальчиковых выводках митохондриальная ДНК находила свой конец, дальше не передавалась). Рано или поздно, в огромном числе поколений, эта митохондриальная ДНК осталась без конкуренток... То есть Ева была, но она не одна трудилась, рядом были сотни других женщин, просто потом, с течением поколений ее отнюдь не главному наследственному зачатку, какой-то второстепенной, почти ни на что не влияющей ДНК повезло... Осталась одна и потому так много и интересно рассказала любопытному потомству. То же и с Адамом, только нынешней господствующей разновидности Y-хромосомы повезло меньше и позже.