Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК - [10]
Подтвердили ли генетические исследования правильность одной из этих гипотез? В 1991 году было еще далеко до нынешних технологий больших данных, которые позволяют одновременно анализировать миллионы фрагментов генома каждого индивида. В то время анализировали лишь одну определенную часть нашей ДНК — митохондриальную. Эта ДНК, находящаяся в митохондриях (маленьких клеточных органеллах, участвующих в выработке энергии), содержит ничтожную долю нашего генофонда (основная его часть содержится в ДНК ядра клетки). Тем не менее она представляет интерес, поскольку дает много информации о различиях между индивидами. Именно на основе различий можно проследить родственные связи, а значит, и восстановить историю. Другая особенность митохондриальной ДНК заключается в том, что она наследуется только по материнской линии. Каждый человек наследует митохондриальную ДНК матери, унаследованную той от своей матери, и т. д.
Сравнение митохондриальной ДНК людей из разных уголков планеты позволило определить время жизни общей праматери всех современных Homo sapiens — так называемой митохондриальной Евы. Как и в случае с датировкой расхождения линий человека и шимпанзе, генетики воспользовались методом молекулярных часов. На этот раз расскажу о нем подробнее.
Как уже говорилось выше, метод сводится к тому, чтобы подсчитать число нуклеотидов, разделяющих две особи. Представим себе две особи — А и Б — и коэффициент мутации один к тысяче (это означает, что мутация происходит раз в тысячу лет). Если тысячу лет назад у А и Б имелся общий предок, то в среднем за это время произошла одна мутация у особи А и одна мутация — у особи Б. В сумме же А от Б будет отличать не одна мутация, а две. Если их общий предок жил 10 тысяч назад, мы найдем между ДНК особей А и Б 20 различий. Взяв за основу типичный коэффициент мутаций, биологи смогли определить возраст митохондриальной Евы.
Здесь стоит сделать оговорку, поскольку имя «Ева» может ввести в заблуждение. Оно вовсе не означает, что мы ведем свою родословную только от женщины-носительницы этой митохондриальной ДНК. Такая ДНК рассказывает историю лишь по материнской линии, очень малую часть генеалогии человека. У каждого из нас два дедушки и две бабушки, но только одна митохондриальная бабушка; прадедушек и прабабушек — восемь, прапрадедушек и прапрабабушек — шестнадцать, но в каждом поколении — лишь одна митохондриальная прародительница. У всех нас в родословной множество женщин, но лишь от одной мы унаследовали дошедшие до наших дней гены митохондрий. У других наших женских предков по материнской линии могло не быть дочерей, или могло не быть дочерей у их дочерей, или у дочерей их дочерей. И потому их митохондриальная ДНК затерялась с переходами от поколения к поколению (хотя они, как и все наши предки, вероятно, передали нам части своей ядерной ДНК — той, что находится в клеточном ядре).
Теперь, когда мы разобрались с терминами, обратимся к расчету, основанному на митохондриальной ДНК. Что же он показал? То, что митохондриальной Еве должно быть от 150 до 200 тысяч лет. Эта датировка поставила точку в споре о недавнем выходе Homo sapiens из Африки или о более ранней эволюции, происходившей параллельно в Африке, Азии и Европе: указание генетиков на период 150–200 тысяч лет назад соответствует гипотезе о недавнем выходе сапиенсов из Африки. Будь верна другая гипотеза — о том, что эволюция происходила параллельно в трех частях света в течение 2 миллионов лет, — самой близкой к нам митохондриальной прародительнице было бы не меньше 2 миллионов лет, а не 150–200 тысяч.
Останки первых Homo sapiens были обнаружены в Восточной Африке, Южной Африке и Марокко. Похоже, наш вид зародился не в каком-то одном африканском регионе. Согласно теориям генетической эволюции, один из способов быстрой эволюции — разделение вида на несколько субпопуляций, которые остаются связанными между собой сетью миграций. В каждой из них появляются и распространяются — случайно или в результате естественного отбора — новые мутации. Когда субпопуляции обмениваются мигрантами, новации, свойственные каждой из них, перемешиваются, и возникают новые комбинации, которые порой оказываются более удачными.
Подобное плодотворное смешение произошло у людей и 70 тысяч лет назад в Европе. Но прежде чем это случилось, человечеству пришлось покинуть родные края и отправиться куда глаза глядят.
70–100 тысяч лет назад
Человек современного типа отправляется в путешествие за пределы Африки
Вернемся на Алтай, в самый что ни на есть «советский» кабинет местного руководителя. Никогда не забуду его изумленного лица. Мы только что получили его согласие на сбор образцов ДНК и продолжаем разговор. Мы с коллегами объясняем ему, что, помимо прочего, хотим, опираясь на результаты нашего исследования, восстановить путь, по которому волна расселения людей из Африки распространилась на Евразию. И тут у него в голове будто что-то перемкнуло: он начинает смотреть на нас с таким недоверием, словно мы сообщили ему, что земля плоская! Он мотает головой, возражая: быть того не может, чтобы его предки пришли из Африки. Из-за разного цвета кожи это не укладывается у него в голове. Но сегодня у ученых нет ни малейших сомнений в африканском происхождении человеческого рода.
