Еще недавно первые шаги человечества были покрыты мраком — 5 миллионов лет человеческой эволюции и 50 000 лет доисторической эпохи оставались для всех загадкой. Лишь в последнее десятилетие благодаря ученым-генетикам открылись новые данные. Это стало возможным после завершения работы по определению последовательности ДНК в человеческом геноме. Научный журналист Николас Уэйд в книге «На заре человечества: Неизвестная история наших предков» рассказывает, как информация, записанная в ДНК человеческого генома, помогает экспертам в изучении прошлого. Книга выпущена издательством «Альпина нон-фикшн». «Лента.ру» публикует фрагмент работы.
Осенью 1999 года в Лейпциге сын антрополога Марка Стоункинга принес из школы записку, где сообщалось, что в классе один из учеников заразился вшами. Стоункинг, американский ученый, работавший в Институте эволюционной антропологии Общества Макса Планка, прочел записку со всем вниманием встревоженного родителя. Однако как генетик, давно интересующийся происхождением человека, он обратил внимание на то место в тексте, где говорилось, что вошь не может жить без тепла человеческого тела дольше 24 часов.
«Я подумал: если это так, то вши должны были распространяться по миру с человеческой миграцией», — говорит Стоункинг . Он решил, что если сумеет это доказать, то найдет способ независимо подтвердить данные о миграционных маршрутах, извлеченные из человеческой ДНК. Однако после нескольких часов работы в библиотеке, он понял, что вши могут хранить в своей ДНК кое-что поинтереснее — время, когда появились первые сшитые одежды.
Он выяснил, что биологи, изучающие вшей, давно рассуждают о том, что эволюция этих нежеланных спутников человека может прояснить историю появления шитой одежды. Человеку «повезло» быть хозяином не одного, а трех разных видов вшей: головной, платяной и лобковой. Лобковая вошь — это отдельный биологический вид со своей историей, а вот головная и платяная друг на друга похожи — правда, платяная крупнее, и у нее несколько иная форма коготков. В отличие от головной вши, которая цепляется за стержень волоса, платяная предпочитает селиться в одежде. Она эволюционировала из головной вши, и дата этого события, если ее установить, и должна показать, когда люди начали носить одежду, скроенную по фигуре.
Составителей Книги Бытия тема человеческой наготы волновала настолько, что они включили в текст не одну, а две версии того, как люди начали прикрывать некоторые части тела одеждой. Первая гласит, что Адам и Ева сшили себе набедренные повязки из фиговых листьев, осознав, что они нагие. Согласно второй версии, сам Создатель создал для заблудшей пары, изгоняя ее из Эдема, кожаные одежды. Ни одна из версий не уделяет должного внимания еще одному участнику ситуации с одеванием человека — вши. В конце концов, когда предок человека был, как и прочие обезьяны, покрыт шерстью, вши могли свободно кочевать по нему от макушки до пят.
С утратой человеком шерстного покрова царство вши уменьшилось, ей достался только малый островок волос, нелепо топорщащийся на человеческой макушке. Однако вошь терпеливо выжидала своего часа, и спустя тысячелетия, когда люди стали носить одежду, головная вошь не упустила шанса вернуть былые завоевания, эволюционировав в новую разновидность, способную жить на платье. Стоункинг понял, что сможет датировать изобретение одежды, если ему удастся по вариациям ДНК вши установить момент, когда платяная вошь начала эволюцию от головной.
Изображение: фрагмент картины Доменикино «Изгнание Адама и Евы из рая»
Стоункинг собрал образцы головных и платяных вшей у жителей 12 стран из разных концов мира: от Эфиопии до Эквадора и Новой Гвинеи. Он проанализировал небольшой сегмент генетического материала у всех собранных особей и, сопоставив все обнаруженные вариации, распределил вшей из разных стран на родословном древе. Зная, с какой скоростью накапливаются вариации в ДНК, Стоункинг сумел вычислить даты появления ответвлений на этом древе.
Ответвление, образованное в результате появления платяной вши на ветви головной, образовалось 72 000 лет назад плюс-минус несколько тысяч лет. Предполагая, что платяная вошь возникла почти сразу после того, как для нее появилась экологическая ниша, заключаем, что собственной наготой люди озаботились только на позднейшем этапе своей эволюции. Примерно в то же время или несколькими тысячелетиями позже люди овладели языком и, выйдя за пределы Африки, стали заселять остальной мир. Похоже, ради такого случая они решили приодеться.
Генетика с ее последними прорывами в изучении прошлого проникает на территории многих других наук. Историю человечества изучают по меньшей мере семь традиционных дисциплин. Палеоантропология, анализирующая окаменелые человеческие останки, восстановила главные этапы формирования ветви человека разумного, отделившейся от обезьян 5 млн лет назад и примерно 100 000 лет назад эволюционировавшей в существо пока лишь анатомически схожее с нами. С этого момента за дело берется археология, составляющая фундамент из дат и ключевых фактов, опираясь на которые ученые пытаются реконструировать различные аспекты человеческой жизни в прошлом. Популяционная генетика проследила миграцию человеческих рас и народностей по земле. Прежде ее методы основывались на анализе различий в человеческих белках, но теперь фокус сместился на ДНК, более удобный и информативный источник.
Сравнительно-историческое языкознание восстанавливает общие корни человеческих языков, реконструируя исчезнувшие, такие как праиндоевропейский, гипотетический родоначальник множества языков, бытующих в Европе, Индии и Иране. Приматология после долгих лет терпеливых наблюдений обрела глубокое понимание того, как устроено общество у шимпанзе и бонобо. Знания, накопленные приматологами, позволяют сделать ряд выводов об общественной организации того вида приматов, от которого произошли человек и шимпанзе, поскольку шимпанзе, вероятно, мало отличаются от своих архаичных прародителей. Социальная антропология, изучая сохранившиеся доныне племена охотников и собирателей и другие примитивные сообщества, закладывает принципы, по которым реконструируется эволюция человеческих общественных структур. Эволюционная психология описывает задачи, к решению которых приспосабливает человеческий мозг эволюция. Две области, тесно примыкающие к эволюционной психологии, — это экология и эволюционная антропология — изучают возможности применения начал эволюционной биологии к человеческим обществам. Союз трех дисциплин помог многое узнать о том, как поиск репродуктивного преимущества влияет у людей на выбор брачного партнера, на воспитание потомства и распределение ресурсов.
Каждая из семи перечисленных дисциплин способствовала некоторому прояснению далекого прошлого человечества, зачастую за счет умелой интерпретации фрагментарных свидетельств. Этой традиционной семерке все больше помогает восьмой партнер — эволюционная биология — теоретическое знание, на которое стремится опираться эволюционная психология. Раньше многие ученые считали, что эволюционные изменения осуществляются медленно, и можно смело утверждать, что в недавнем прошлом никакой эволюции не происходило. Однако думать, будто рука эволюции бездействует, можно только от недостатка знаний. Сегодня анализ ДНК четко показывает: человеческие гены продолжают эволюционировать. Как и все в биологии, прошлое и настоящее человека разумного нельзя постичь иначе как в свете знаний об эволюции.
Фото: Diomedia
Человеческий геном — новый источник данных, обогативший все науки, в том или ином аспекте изучающие прошлое. Он предоставляет два вида информации: о генах и о генеалогии. В процессе эволюции то и дело возникают новые разновидности существующих генов , и если они обеспечивают какое-то преимущество, то вытесняют прежние варианты генов в своей популяции. Эти новые разновидности обладают некоторыми свойствами, по которым генетики могут приблизительно установить их возраст. И когда обнаруживается ген, ответственный за тот или иной шаг человеческой эволюции (например, такой как FOXP2, причастный к появлению речи, или ген рецептора меланокортина, определяющий цвет кожи), ученым нередко удается определить хронологические рамки, в которые произошло это эволюционное достижение.
Информация второго типа позволяет прослеживать родословные линии: обычно по какой-то особой части генома вроде Y-хромосомы, которая практически без изменений передается от отца к сыну. Раз в несколько поколений в ней происходит мутация — случайное превращение единицы ДНК одного типа в другой, и эту мутацию будут наследовать все потомки мужчины, у которого она произошла. Всех мужчин на нашей планете можно распределить по генеалогическим линиям на основании уникального набора мутаций, записанного в Y-хромосомах . По этим наборам можно заключить многое о миграции людей по планете, потому что генетические линии, как правило, прослеживаются в границах замкнутых географических областей, где их носители изначально селились.
Таким образом, человеческий геном описывает обширный отрезок человеческого прошлого и проясняет информацию, собранную традиционными историческими дисциплинами. Ниже перечислены темы, углубить понимание которых ученым помогло открытие ДНК и о которых рассказывает эта книга.
Перевод Николая Мезина