Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу - Бет Шапиро

Почти десять лет считалось, что древняя ДНК ничего больше об отношениях между людьми и неандертальцами поведать не сможет, но затем, в начале двухтысячных, появились новые, более экономичные и практичные, подходы к секвенированию ДНК, позволившие попытаться секвенировать и ядерный геном неандертальца. В 2006 году команда под руководством Эда Грина (в то время – постдока в группе Паабо) опубликовала статью, подтверждающую концепцию, что вскоре станет возможным картировать ядерный геном неандертальца целиком. Хотя база данных была небольшой (последовательности покрывали лишь около 0,04 % ядерного генома неандертальца), она определила подход, которого сегодня придерживаемся все мы, исследователи древней ДНК.

В 2010 году Эд Грин, Сванте Паабо и другие ученые объединились, чтобы составить полную черновую последовательность генома неандертальца, и древняя ДНК переписала эволюционную историю человека в первый, но, безусловно, не в последний раз. Этот черновик генома позволил рабочей группе подтвердить, что популяции неандертальцев и современных людей разделились около 460 000 лет назад, примерно тогда же, когда, по археологическим данным, в Европе появились первые гоминины типично неандертальской морфологии. Однако в этих данных таилось неожиданное открытие: в геномах современных людей присутствовали некие фрагменты, которые теперь можно было отнести к неандертальской ДНК. Этому находилось всего одно объяснение: судя по всему, четко разделенные ветви нашего эволюционного древа на самом деле были разделены не так уж и четко и линии, ведущие к неандертальцам и современным людям, сначала разошлись, а потом снова сошлись воедино.

С 2010 года технология извлечения, секвенирования и составления геномов древней ДНК непрерывно совершенствовалась, и были составлены полные геномы примерно дюжины неандертальцев, живших в Европе и в Сибири в промежутке от 120 000 до 39 000 лет назад. Из этих геномов следует, что неандертальские популяции были малы и обычно жили в географической изоляции друг от друга. Кроме того, данные подтвердили то, что показал первый неандертальский геном: эволюционная история наших линий глубоко переплетена. Данные генома содержат доказательство, что наши линии вступали в контакт чаще, чем можно судить по археологическим находкам; при этом они часто скрещивались и обменивались генами. В результате геномы многих современных людей содержат фрагменты неандертальской ДНК.

То, что сообщила тогда ДНК, поставило под угрозу первенство палеоархеологии как Верховного Хранителя нашей эволюционной истории, а два последующих открытия попросту низвергли ее с пьедестала. Во-первых, геном, секвенированный из кости пальца возрастом около 80 000 лет, найденной в Денисовой пещере в Сибири, оказался не неандертальским и не современным человеческим – он принадлежал особому, прежде не известному виду гоминин. Во-вторых, геном, секвенированный из кости гоминины возрастом 420 000 лет, найденной в пещере в Испании, оказался… как бы это сказать… обескураживающим.

В 2008 году российские археологи во время раскопок в Денисовой пещере в Алтайских горах нашли фрагмент фаланги пальца, который принадлежал жившей десятки тысяч лет назад девочке. Косточка была не крупнее кофейного зерна, но содержала в себе на удивление хорошо сохранившуюся ДНК. При сравнении с ДНК человека и неандертальца оказалось, что эта девочка принадлежала к совершенно новому виду гоминин, который до сих пор ни разу не встречался среди ископаемых останков. Группа Паабо назвала новую человеческую линию «денисовцы» – в честь пещеры, где нашли фрагмент пальца.

Анализы геномных данных девочки показали, что более 390 000 лет назад, вскоре после того, как неандертальская линия отделилась от линии, которая вела к нам, группа неандертальцев покинула Европу и начала распространяться по Азии. Это и были денисовцы. Но тут история, разумеется, не кончается. Древняя ДНК останков, найденных в дальнейшем, показала, что затем, возможно, сотни тысяч лет спустя, неандертальцы снова распространились из Европы в Азию и на некоторое время задержались, в частности, в Денисовой пещере. И тогда они делили с денисовцами не только кров. В 2018 году группа Паабо изучила останки, обнаруженные в Денисовой пещере, и заключила, что они принадлежали женщине, жившей около 90 000 лет назад, чьей матерью была неандерталка, а отцом – денисовец. Кость, на основании которой ученые описали эту женщину, была три сантиметра в длину и один в ширину и не имела ни малейшего диагностического значения, по крайней мере, с точки зрения морфологии.

Вероятно, в позднем плейстоцене денисовцы были широко распространены. Большинство ископаемых свидетельств их существования найдено в Денисовой пещере: четыре зуба и множество обломков костей, которые были приписаны денисовцам на основании исследований ДНК и белков. Однако в 2019 году последовательности белков, выделенные из челюстной кости возрастом 160 000 лет, которая была найдена в пещере на Тибетском плато, дали первые осязаемые свидетельства, что денисовцы жили и за пределами Алтайских гор. Но еще до того, как эти находки описали и классифицировали, геномные данные современных людей показали, что денисовцы (то есть, возможно, не денисовцы как таковые, а гоминины, связанные с денисовцами) были широко распространены. Сегодня примерно в 5 % геномов уроженцев Океании можно распознать примеси гоминин, похожих на денисовцев, и ученые считают, что эти примеси появились, когда современные люди распространились из нынешней Папуа – Новой Гвинеи.

Второй удар по ископаемым находкам был нанесен спустя несколько лет. Рабочая группа под руководством Маттиаса Мейера, тоже из команды Паабо, выделила древнюю ДНК из кости гоминины возрастом 420 000 лет, найденной в системе пещер под названием Сима де лос Уэсос в горах Атапуэрка в Испании. Гоминины из Сима де лос Уэсос оставили нам 28 почти полных скелетов, чья таксономическая принадлежность всегда являлась предметом споров. Хуан-Луис Арсуага, палеоантрополог из Мадридского университета Комплутенсе, десятилетиями искал и изучал эти останки и был убежден, что они принадлежат ранним неандертальцам. Другие же исследователи утверждали, будто скелеты обладают диагностическими чертами Homo heidelbergensis. Но когда группа Мейера сопоставила митохондриальный геном и части ядерного генома одного из этих скелетов, результаты показали, что заблуждались все. С точки зрения митохондрий особь из Сима де лос Уэсос больше напоминала денисовцев, чем поздних неандертальцев. А вот ядерный геном был типично неандертальским.

Что же там случилось?!

Вероятно – хотя это всего лишь гипотеза, – митохондриальная ДНК, обнаруженная у поздних неандертальцев, происходила из ненеандертальской линии. В 2017 году ученые обнаружили на стоянке Джебель-Ирхуд в Марокко останки современных людей, возраст которых оценивается примерно в 315 000 лет. Если современные люди к тому времени уже колонизировали ареалы настолько далеко к северу, они, возможно, заходили и дальше и, вероятно, по пути встречались и скрещивались с неандертальцами. Популяции неандертальцев в то время были невелики, и в итоге стало возможным, что часть неандертальского генома, например, митохондриальная ДНК, оказалась замещена ДНК