Кто мы и как сюда попали - [103]

Такие методы сейчас появляются: специалисты по статистической генетике как раз разрабатывают новый класс приемов для отслеживания смешений и миграций у популяций с очень сходным ансамблем древнего наследия. Секрет в том, что упор делается не на общее историческое прошлое, а на общее настоящее. Когда имеется достаточно большая выборка, мы можем в парах индивидов выявить сегменты генома, приобретенные от общих предков не более сорока поколений назад. А значит, мы поймем, что происходило в человеческой истории в этих временных рамках (примерно тысяча лет)⁹. Пока выборка древней ДНК небольшая, этот метод не слишком полезен, потому что пары индивидов с крупными одинаковыми кусками ДНК – исключительная редкость. Но с увеличением числа прочтенных древних геномов вырастет в квадрате и число возможных пар. Если сохранятся сегодняшние темпы добавления новых данных по древней ДНК, то в следующие несколько лет каждая лаборатория, оснащенная подобно моей, сможет ожидаемо выдавать тысячи полностью прочтенных древних геномов в год. И тогда мы получим подробные хроники истории человечества за последнее тысячелетие.

Как мощно может работать эта методика, демонстрирует пример исследования 2015 года “Люди Британских островов”. В ходе проекта было собрано более двух тысяч биологических образцов нынешних британцев, чьи бабушки и дедушки родились в одном округе (то есть в пределах 80 километров друг от друга)¹⁰. Исследование показало, что британское население по общим меркам очень гомогенно. То есть генетические различия (оцененные классическими приемами) между двумя любыми популяциями Британии в 100 раз меньше, чем между популяциями европейцев и восточноазиатов. Однако, несмотря на гомогенность, авторы смогли разделить британское население на 17 отчетливых кластеров именно по повышенному уровню недавнего родства. Расположив эти кластеры на карте, они получили замечательное генетическое структурирование. Оно хорошо просматривается, несмотря на то, что в течение последнего тысячелетия люди постоянно перемещались из одной деревни в другую, что как нельзя более способствовало перемешиванию. Границы кластеров совпадают с границей между Девоном и Корнуоллом на юго-западе, с Оркнейскими островами на севере от побережья Шотландии. Крупный кластер покрывает Ирландское море, отражая миграцию шотландских протестантов в Северную Ирландию в течение последних нескольких столетий. В Северной Ирландии расположены два отчетливых, мало перекрывающихся кластера – это группы католиков и протестантов, разделенные религией и сотнями лет ненависти из-за британского правления. И если с современными образцами получились такие неплохие результаты, то с древними образцами должно получиться еще лучше. У меня в лаборатории уже имеются данные ДНК более трехсот древних бриттов. Стоит их присовокупить к материалам по современным британцам (а они доступны благодаря проекту “Люди Британских островов”), и у нас будет тот самый мостик между прошлым и настоящим, пусть и на маленьком участке мира.

Работы с большой выборкой древней ДНК выглядят многообещающе и для оценки численности человеческой популяции в разные моменты прошлого. Для дописьменных эпох эта задача чрезвычайно трудна из-за отсутствия надежных данных. Но она тем не менее важна для понимания не только эволюции и истории, но и экономики и экологии. В популяции в сотни миллионов человек (как у сегодняшних хань) у случайно выбранной пары вряд ли найдутся общие сегменты ДНК, попавшие в геномы в последние сорок поколений, потому что в пределах этого периода выбранная пара наследует свою ДНК от совершенно разных предков. А теперь возьмем компактную популяцию (скажем, население Андаманских островов, составляющее по последней переписи меньше сотни человек): любая пара окажется более или менее близкими родственниками, и это будет видно по множеству общих фрагментов ДНК. Измеряя подобным же образом степень родства в парах англичан, ученые выяснили, что население Англии в последние несколько столетий насчитывало в среднем много миллионов¹¹. А сейчас мы с Пьером Паламарой на основе этой методики продемонстрировали, что ранние фермеры Анатолии 8 тысяч лет назад были частью крупной популяции, более многочисленной, чем синхронные им охотники-собиратели юга Швеции, что, в принципе, ожидаемо, потому что сельское хозяйство может прокормить большее население. Я более чем уверен, что примерение этого подхода к древней ДНК даст полноценное представление об изменении численности популяций во времени.

Какие открытия в биологии человека обещает древняя ДНК

В области биологии человека древняя ДНК сулит не меньше открытий, чем в области человеческих миграций и смешений. Правда, если древняя ДНК уже проявила себя как мощный инструмент исследования популяционных сдвигов, то в сфере знаний о биологии человека она несколько поотстала. Ведь здесь необходимо отслеживать изменения частот мутаций во времени, а для этого требуются сотни образцов. На сегодняшний день выборка древней ДНК совсем невелика: единичные образцы на ту или иную культуру или цивилизацию. Именно в этом и кроется основная причина отставания. А если (или, лучше, когда) у нас появятся полногеномные данные тысячи европейских фермеров, живших сразу после неолитической аграрной революции? Тогда мы сможем посмотреть, как действовал на них естественный отбор, затем изучим, как отбор действовал на современных европейцев, и сравним результаты. Из сравнения станет понятно, насколько скорость и природа адаптаций изменились при переходе к сельскому хозяйству. Может быть, мы поймем, насколько темп естественного отбора замедлился в последнее столетие из-за достижений медицины, позволившей людям с неблагоприятными генетическими комбинациями выживать, заводить семью и оставлять потомство. Примеры подобных дефектов включают слабое зрение, которое можно полностью компенсировать очками, бесплодие, которое выправляется медицинским вмешательством, когнитивные проблемы, которые контролируются медикаментозно или с помощью психотерапии. Быть может, выведение всех этих признаков из-под действия естественного отбора приводит к накоплению в популяции ответственных за них мутаций