Страница 5 из 9
Все это, безусловно, правда, но на самом деле мне бы хотелось ответить на вопрос по-другому. Мы, ученые, при подаче заявок руководствуемся жесткими условиями самой системы финансирования, которая направляет наши работы в русло практической пользы для здравоохранения или технологий. А как же присущее человеку любопытство? Его, наверное, тоже стоит учитывать. И наверное, ответ на фундаментальный вопрос “кто мы такие?” будет наивысшим достижением человечества как вида. И наверное, в просвещенном обществе люди должны ценить саму интеллектуальную деятельность, пусть и не имеющую немедленного экономического или практического выхода. Исследования человеческого прошлого, равно как искусство, музыка, литература, космология, жизненно необходимы нам, потому что с ними мы понимаем природу нашей общности и открываем нечто исключительно важное, такое, о чем раньше и помыслить не могли.
Часть первая
Ранняя история нашего вида
Глава 1
Как геном объясняет, кто мы такие
Чтобы понять, почему вообще человеческую историю можно изучать с помощью генетики, нужно представлять себе, как в геноме кодируется информация (а геном мы определим как полный набор генетических “букв”, унаследованный от родителей). В 1953 году Фрэнсис Крик, Розалин Франклин, Джеймс Уотсон и с ними Морис Уилкинс открыли, что человеческий геном записан на сдвоенных последовательностях, состоящих из цепочек химических строительных блоков, так называемых нуклеотидов, их в последовательности около 3 млрд – значит, в сумме 6 млрд. Нуклеотидов всего четыре типа. Их можно представить в виде букв алфавита: А (аденин), Ц (цитозин), Г (гуанин), Т (тимин)1. То, что мы называем “ген”, – это крошечный фрагмент таких цепочек, обычно он длиной около тысячи букв, и на генах, как по клише, идет сборка белков, выполняющих в клетке основную работу. Между генами на цепочке расположена некодирующая ДНК, иногда ее называют “мусорная ДНК”. Порядок букв-нуклеотидов можно прочитать с помощью машин, реагирующих на химически индуцированные световые импульсы, исходящие от того или иного нуклеотида; эти световые импульсы регистрируются по мере продвижения вдоль последовательности ДНК. Четыре нуклеотида испускают свет разного цвета, и по цвету можно определить, какая буква – А, Т, Г или Ц – сканируется компьютером.
Рис. 3. Геном состоит из нуклеотидов, которые можно представить в виде букв А – аденин, Ц – цитозин, Г – гуанин, Т – тимин; в человеческом геноме около трех миллиардов пар таких букв. В сдвоенных геномах примерно 99,9 % этих букв одинаковые, но оставшаяся 0,1 % имеет различия, отражающие накопленные со временем мутации. По этим мутациям можно судить, насколько родственны два человека друг другу, и получить очень точную информацию о прошлом.
Естественно, большинство биологов интересует информация, закодированная в генах, но есть и другая сторона дела – различия между последовательностями. Источником различий могут быть ошибки при копировании геномов (эти ошибки мы знаем как мутации), произошедшие в какой-то момент прошлого. Именно эти различия, появляющиеся с частотой одна на тысячу “букв”, генетики и исследуют для расшифровки нашей истории. На три миллиарда букв в обычных неродственных геномах приходится около трех миллионов различий. Если на том или ином участке генома плотность различий повышена, значит, этот участок генома принадлежал более далекому общему предку, потому что мутации в геноме накапливаются примерно с одинаковой скоростью. Следовательно, плотность различий служит своего рода биологическим стоп-кадром, фиксирующим время, прошедшее от того или иного ключевого события.
Первые чудеса исторической генетики открыли на базе изучения митохондриальной ДНК. Это крошечная часть всего генома – одна двухсоттысячная часть, – которая наследуется только от матери к дочери, к внучке и т. д. В 1987 году Алан Уилсон с коллегами отсеквенировали митохондриальную ДНК (то есть прочитали ее последовательность) нескольких сотен людей со всего света. Сравнив мутации в этих ДНК, команде Уилсона удалось для людей в выборке построить генеалогическое дерево по материнской линии. И вот что они обнаружили: мутации самой древней ветви этого дерева, то есть отделившейся от общего ствола раньше всех, выявляются только у людей, живущих южнее Сахары. Отсюда они предположили, что предки современного человечества жили в Африке. Зато все неафриканское человечество происходит от ветви, отошедшей от общего ствола позже всех2. Эти выводы стали важной частью теории об африканских предках современных людей. В ней великолепным образом соединились данные археологии, генетики и морфологии скелетов, которые все вместе говорят о том, что предки современных людей жили в Африке несколько сотен тысяч лет назад. Зная скорость накопления мутаций, Уилсон с коллегами подсчитали, что последний общий предок всех линий, а точнее, общая прародительница, “митохондриальная Ева”, жила где-то 200 тысяч лет назад3. Согласно наиболее правдоподобным новейшим уточнениям, эта цифра составляет 160 тысяч лет, но нельзя забывать, что и она, как и все другие генетические датировки, неточна, потому что реальная скорость появления мутаций у человека остается в известной степени неопределенной 4 .
Эти цифры очень порадовали – существование столь недавнего общего предка позволяло сбросить со счетов мультирегиональную гипотезу, согласно которой теперешнее человечество, населяющее различные части Африки и Евразии, унаследовало многие черты от Homo erectus, расселившихся по всему миру очень давно, около 1,8 млн лет назад. Homo erectus – это вид людей, у которых мозг на треть меньше нашего и которые производили простые грубые каменные орудия. В рамках мультирегиональной гипотезы предполагается, что потомки Homo erectus эволюционировали параллельно в Африке и Евразии, дав начало популяциям, существующим на этих территориях и поныне. И если она верна, то митохондриальные последовательности ныне живущих людей должны были разойтись те самые 2 млн лет назад, когда люди Homo erectus распространились по миру. Но генетические данные не укладывались в эту гипотезу. И то, что все современные люди имеют общую митохондриальную прародительницу с датировками в десять раз моложе, означает, что нынешнее человечество происходит от африканских предков, покинувших Африку гораздо позже.
Если обратиться к антропологическим данным, то сценарий будет выглядеть следующим образом. Самые ранние скелетные остатки “анатомически современного” человека – то есть с признаками, попадающими в диапазон изменчивости сегодняшнего человечества, и в особенности это касается выпуклого свода черепной коробки – датируются приблизительно 200–300 тысячами лет назад, и все они из Африки5. Если опираться на достоверные данные, за пределами Африки на Ближнем Востоке анатомически современный человек появился не раньше 100 тысяч лет назад, и до отметки в 50 тысяч лет следы его присутствия очень и очень редки6. Резкая смена типов каменных орудий тоже указывает на рубеж 50 тысяч лет, когда происходили какие-то исключительные изменения. Этот рубеж маркирует в Западной Евразии наступление верхнего палеолита, как его называют археологи, а в Африке соответствующий рубеж именуется поздним каменным веком. После этого перехода технологии производства каменных орудий стали совсем другими, и они менялись каждые несколько тысяч лет, что несравнимо с прежним черепашьим темпом. От того времени осталось гораздо больше артефактов, раскрывающих духовную и культурную жизнь людей: бусины из страусиной скорлупы, полированные каменные браслеты, краски для тела из рыжей охры (это оксид железа) и первое в мире изобразительное искусство[3]. Древнейшая известная статуэтка датируется возрастом 40 тысяч лет – это вырезанный из мамонтового бивня “человек-лев”, найденный в пещере Холенштайн-Штадель в Германии7. А 30-тысячелетние рисунки доледниковых животных на стенах пещеры Шове во Франции и сегодня считаются примером выдающегося искусства.
3
В 2018 году уран-ториевым методом удалось заново датировать наскальные рисунки из трех пещер Юго-Восточной Испании (Ла-Пасьега, Мальтравиесо и Ардалес); датировки наиболее древних рисунков составили 65 тысяч лет. Это на 20 тысяч лет раньше любых кроманьонских рисунков. Эти и некоторые другие данные подтверждают, что символизм существовал у неандертальцев вне связи с символизмом современных людей. См.: Hoffma