Страница 19 из 21
Из этой истории следуют два важных вывода. Во-первых, мы можем ответить на часто задаваемый вопрос: продолжают ли люди эволюционировать? Ответить на этот вопрос в настоящем времени сложно, поскольку мы не видим изменений потока различных версий генов в популяциях людей во всем мире. Эволюция – четырехмерный процесс, он происходит в пространстве и во времени, причем обычно очень медленно. Поэтому для оценки его влияния нужно набраться терпения, а в настоящий момент у нас, кроме того, недостаточно данных. Однако совершенно определенно можно утверждать, что мы эволюционировали в недавнем прошлом, когда были уже такими, как сейчас. Давление естественного отбора, без сомнения, изменилось в результате эволюции нашего поведения и культуры, но история с молоком показывает, что со временем наши гены продолжают изменяться, как и гены любого живого организма.
Второй вывод заключается в том, что мир, в котором мы живем, отчасти сформирован нами – нашей практикой и культурой, самим фактом нашего существования – и наша ДНК, в свою очередь, тоже изменяется. Гены влияют на культуру, культура влияет на гены. Изобретение сельского хозяйства, без сомнения, было одним из наиболее мощных факторов, изменивших нашу культуру и биологию. Так что завтра утром, добавляя в кашу молоко и мед, подумайте о том, что этот завтрак обеспечили вам ваши древние предки, начавшие революцию в культуре и в ДНК (конечно, если вы европеец). Bon appétit!
Одно из наиболее заметных различий между современными людьми – это цвет кожи. Мы различаем и классифицируем людей по усредненным тонам кожи. Грубо говоря, мы делим всех на белых и черных. Подробно на тему расы мы поговорим в главе 5, и я объясню, почему генетики не видят смысла в классификации людей по расовым признакам. В некоторых районах Африки, в Австралии и на островах Индийского океана живут люди с самой темной, действительно почти черной, кожей. А кожа некоторых жителей Шотландии или северной части Швеции поразительно бледная, почти прозрачная. И все промежуточные тона представлены достаточно широко. Это не фантазия, это истина: спектр цветов человеческой кожи является непрерывным.
Заметим, что физические признаки европейцев – скорее исключение, чем правило, как и любовь к молоку. Среди нас много блондинов, а у некоторых еще и голубые глаза и светлая кожа. Встречаются даже рыжие. В генетическом смысле все дело в мутациях; как сказано выше, это означает, что ДНК (генотип) отличается от того, что было раньше, и физический результат этого изменения (фенотип) тоже другой.
Рыжий цвет волос – самый редкий в мире (всего 4–5 %). Он объясняется изменениями лишь в одном гене.
Нам известно как минимум 11 генов, напрямую влияющих на цвет кожи и волос. В целом их влияние сводится к определению типа и плотности меланина в наших клетках. Существуют два типа меланина: эумеланин имеет черный или коричневый цвет, тогда как феомеланин – красноватый, и именно он придает волосам рыжий цвет, о чем мы вскоре поговорим. Специализированные клетки кожи, называемые меланоцитами, поглощают ультрафиолетовые солнечные лучи и вырабатывают меланин. Меланин накапливается в маленьких органеллах, называемых меланосомами, которые перемещаются в соседние клетки (поэтому люди на солнце загорают). Они располагаются в верхней части клетки над ядром, защищая ДНК от опасных ультрафиолетовых лучей, способных повреждать двойную спираль. В волосяных фолликулах меланоциты переносят меланосомы в основание растущего волоса, и поэтому наши волосы имеют цвет.
Меланин – конечный продукт метаболической цепи. Цвет кожи и волос человека отчасти зависит от типа и плотности меланина, но также от многих других генов, влияющих на работу меланина. Защита клеточного ядра, которую обеспечивает эумеланин, представляет собой адаптацию к солнечной погоде. Мы, бледнокожие, загораем на солнце и тем самым защищаем свою ДНК (то есть сначала получаем повреждения, а потом защиту, так что я советую использовать солнцезащитный крем), но те, кто живет вблизи экватора под прямыми лучами палящего солнца, защищены от рождения, поскольку имеют гигантские запасы меланина.
Если гены идентифицированы, достаточно легко определить, где и когда произошли соответствующие изменения. Конечно же это не совсем тривиальная задача, поскольку все изменения происходили в разное время и по-разному. Но мы с уверенностью можем заявить, что выходцы из Африки, населявшие Средний Восток и юг Европы 50 тысяч лет назад, были темнокожими. Из анализа ДНК древних людей, обнаруженных в Венгрии и Испании, а также мужчины из Лошбура, следует, что эти охотники и собиратели, жившие 8000 лет назад, тоже имели темную кожу. Никаких генетических свидетельств появления светлой кожи между этими двумя датами у нас нет.
В 2015 году Ян Матиесон и некоторые другие исследователи идентифицировали два важных гена с неуклюжими названиями SLC24A5 и SLC45A2 и показали, что у этих людей не было вариантов данных генов, связанных с депигментацией, то есть со светлой кожей. А вот у живших 7700 лет назад представителей шведского клана из пещеры Мутала были версии генов, ответственные за светлую кожу, а также версия гена HERC2/OCA2, которая тоже способствует появлению светлых волос и кожи, но еще и голубых глаз. Так что шведы уже давно выглядели так, как сейчас.
Новая генетика, анализирующая целые геномы, позволяет нам не только рассуждать о признаках, которые могли бы стать объектом естественного отбора, но и находить строгие доказательства. На настоящий момент наиболее полный обзор древней ДНК был опубликован зимой 2015 года и стал самым массовым воскрешением из мертвых. Эта важная статья Яна Матиесона содержала анализ геномов 230 европейцев, умерших между 6500 и 300 годами до н. э. О некоторых мы уже говорили раньше: мужчина из Лошбура, обитатели пещеры Мутала и некоторые жители Польши и Венгрии. Но на встречу были приглашены также недавно обнаруженные древние персонажи, из чьих черепов ученым удалось извлечь хоть какое-то количество ДНК. Потрогайте свою голову за ухом, и вы обнаружите выступающую твердую кость. Это сосцевидный отросток височной кости. А непосредственно под ним в глубине черепа находится так называемая каменистая часть височной кости (pars petrosa). Название этой кости происходит от латинского слова petrus, что означает «камень»; от этого же корня происходит имя Пётр – камень, на котором Христос выстроил свою церковь. Эта кость и правда твердая и, следовательно, может долго сохранять ДНК.
Таким образом, древний коллектив состоял из представителей анатолийской, иберийской, ямной, полтавкинской и срубной[25] культуры, проживавших на территориях от северного побережья Испании до Алтайских гор от 8000 до 2300 лет назад. На такой большой выборке легче отыскать следы естественного отбора. Современные возможности генетики позволили Матиесону с коллегами обнаружить в геноме следы естественного отбора, проявляющиеся в виде так называемого однонуклеотидного полиморфизма (single nucleotide polymorphism, SNP) – миллионов замен единичных нуклеотидов, рассредоточенных по всему геному. Прежде всего они обнаружили активный ген лактазы, а также некоторые другие варианты генотипа, практически наверняка появившиеся в результате перехода к сельскохозяйственной деятельности. Некоторые замены связаны с синтезом витамина D, что опять-таки свидетельствует об изменении рациона питания и доступности важных питательных компонентов.
Ученые обнаружили признаки отбора вариантов ДНК, связанных с развитием целиакии – воспалительного заболевания кишечника, вызванного чувствительностью к белку пшеницы глютену; по-видимому, это следствие отбора других адаптационных возможностей: например, один вариант гена помогает расщеплять аминокислоту эрготионеин, которой в пшенице немного. Возможно, наличие этой аллели давало некоторые преимущества тем, кто начал разводить злаковые культуры, но за это пришлось поплатиться болезнью кишечника.
25
Полтавкинская культура, для которой еще характерны в основном ямные захоронения, но с переходом к срубным была распространена в Среднем Поволжье в начале и середине бронзового века (в 2700–2100 гг. до н. э.). Срубная культура получила название по характерной манере захоронения людей в деревянных рамах – срубах. Была распространена в Восточной Европе между Днепром и Уралом, с отдельными «островками» в Западной Сибири и на Северном Кавказе в эпоху поздней бронзы.