Скелеты в шкафу. Драматичная эволюция человека - Таттерсаль Иэн (лучшие книги читать онлайн бесплатно txt) 📗
Наиболее ожидаемый вывод из этой работы — то, что геномы неандертальцев и современного человека невероятно похожи. Подобное сходство очень сложно оценить точно, но один из методов сравнения показывает, что кодирующий белки геном неандертальцев на 99,7% совпадает с нашим. Это выдерживает сравнение с показателем 98,8% для людей и шимпанзе, которые тоже — в глобальном смысле — являются очень близкими родственниками. Изначально «молекулярные часы» показали, что линии неандертальцев и современного человека разошлись в промежутке около 300 и 700 тысяч лет назад, и это предположение подтверждается найденными окаменелостями.
Наиболее удивительное заключение состоит в том, что некоторые специфические общие элементы генома существовали между неандертальцами и племенами людей за пределами Африки — континента, на котором зародился Homo sapiens. Команда Паабо верит, что это стало возможным из-за скрещивания неандертальцев и потомков некоторых из первых Homo Sapiens, однако такой обмен должен был произойти достаточно давно, ведь у современных европейцев сходства с неандертальцами меньше, чем у жителей Восточной Азии. Последующая передача генов современным людям оценивалась в 2-4 %, однако затем этот показатель был понижен до 1,5-2,1 %. Тем не менее некоторые ученые утверждают, что эти сходства можно объяснить тем, что предки современных людей выходили из Африки в разных направлениях и в разное время, поэтому одна ветвь сохранила общий с неандертальцами признак (доставшийся от более древнего общего предка), а все остальные — нет. Этот вопрос активно обсуждается до сих пор, но никакие предположения о том, что же происходило, когда Homo sapiens наводнили Европу, совершенно не мешают коммерческим лабораториям обещать каждому, кто пришлет им образец своей слюны (и заплатит 100 долларов), оценить его процент «неандертальских генов».
Однако, с точки зрения палеоантропологов, самое важное во всем этом — помнить, что близкородственные виды (например, Homo neanderthalensis и Homo sapiens) часто похожи на решето и незначительный уровень перемешивания практически не будет означать, что исторически неандертальцы и современные люди не отличались от других того же вида. Все еще существуют сомнения в том, что эти два вида гоминидов давно идут отдельными эволюционными путями. И действительно, недавние открытия группы Паабо дают основание предполагать, что изолирующие механизмы, которые Эрнст Майр считал критически необходимыми для видообразования, активно развивались, так как у современных людей обнаружены свидетельства «выбора и удаления генетического материала, унаследованного от неандертальцев». Усложняя формирующуюся картину, математическое моделирование позволяет предположить, что даже упомянутые 2-4 % признаков неандертальцев у современных людей могли быть получены не только в силу демографической динамики, но и благодаря крайне редким случаям раннего спаривания.
Конечно, для морфолога наиболее интересным является то, что характеристики окаменелостей дают нам не так много оснований предполагать биологически значимое слияние между двумя различными видами гоминидов. Homo neanderthalensis поддерживал свою морфологическую идентичность, пока не исчез, a Homo sapiens, как кратко выразился Линней, познал самого себя. Вряд ли кого-то удивит, что в плейстоцене, когда ранние Homo sapiens наводнили Европу, случился подобный «адюльтер»; возможно, мы даже приобрели от неандертальцев странный полезный ген. Но суть в том, что с точки зрения значимости для систематики окончательный «развод» произошел задолго до этого момента.
В последнее время в прессе часто пишут об эпигенетике — термине, который обычно используется для описания наследуемых изменений, не являющихся следствием изменений в существующей последовательности оснований ДНК (то есть в генах). Самый простой способ изменения функции ДНК без изменения последовательности — это процесс под названием метилирование, в ходе которого к определенному типу оснований ДНК, в данном случае к цитозину, прикрепляется крошечное углеводородное соединение. Благодаря расшифровке генома неандертальца недавно была сделана крайне интересная находка: поразительные морфологические различия между современным человеком и неандертальцем могут иметь эпигенетическую природу. Это могло предусматривать изменение некодирующих факторов транскрипции, принадлежащих к «кластеру HOXD», посредством метилирования цитозина. Регуляторные гены кластера HOXD управляют развитием конечностей, контролируя активность кодирующих белок генов, участвующих в построении тела эмбриона. Люди примечательны тем, что являются значительно более худощавыми, чем неандертальцы, и это различие появилось не только недавно, но и резко. Наконец приподнимается завеса над тем, что именно происходит на уровне генома, когда две расходящиеся линии могут развиваться разными путями. Тем не менее нам нужно узнать намного больше, чем мы знаем сейчас, прежде чем мы сможем понять все последствия предположения группы Паабо о том, что в силу расхождения гены, участвующие в морфологии скелета, претерпели намного больше изменений в линии неандертальцев, а не в линии современных людей. Морфологу это заключение покажется странным, ведь крепко сложенные тела неандертальцев кажутся обычными для ранних представителей Homo, в то время как грацильные Homo sapiens не имеют себе подобных.
Группа Паабо преподнесла еще один большой сюрприз в 2010 и 2013 годах, когда были извлечены митохондриальный и ядерный геномы из не идентифицируемой другим способом кости пальца гоминида, найденного в пещере Денисова в Южной Сибири. Обладатель кости, видимо, проживал в период 30-50 тысяч лет назад, в то же время, когда в этом регионе обитали неандертальцы. Более того, в это же время через данный регион на восток могли продвигаться и племена ранних Homo sapiens. Анализ генома показал, что таинственная кость принадлежала самке, которая, несмотря на связь с неандертальцами, обладала отличительными особенностями как в митохондриальной, так и в ядерной ДНК. Исследователи назвали племя денисовскими людьми и обнаружили, что его представители разделяют более недавнего предка с неандертальцами, а не с современными людьми. О том же говорит и ДНК, извлеченная из странного отдельного зуба, найденного в той же пещере Денисова; и хотя исследователи отказались заявить, что денисовский человек принадлежит к отличному от неандертальцев виду, дискуссия наводит на мысль, что они верят, что это может быть правдой. Но и это было не все. Они также выяснили, что представители этого племени (вероятно, распространившегося по всей Азии в определенный момент времени в плейстоцене) обменялись генами — на низком уровне — с современными людьми, когда последние покинули Африку и расселились по Азии. Даже казалось, что они перемешались — опять-таки с небольшой частотой — с другим, неизвестным видом гоминидов (не неандертальцами и не современными людьми). Интересно, что гены денисовского человека оказались непропорционально часто представлены у современных меланезийцев, что позволяет предположить немного более высокую частоту скрещивания «денисовцев» и древних меланезийцев на пути последних к конечной островной точке их путешествия.
История того, что произошло, когда ранние Homo sapiens вышли из Африки и встретили гоминидов, живущих в других местах, остается удивительно запутанной, несмотря на то что у нас уже есть немало древних геномов. Но сейчас данные геномов говорят нам, что случаи низкочастотного смешения между племенами гоминидов были обычным делом, когда наши предки быстро расселялись по всему обитаемому Старому Свету. Так как все участники процесса были тесно связаны, это мало кого удивляет. Но результаты этого смешения — каким бы образом оно ни произошло — были тривиальными с биологической точки зрения (хотя недавно обсуждалось, что найденные у тибетцев аллели, которые помогают им справляться с жизнью на больших высотах, могут происходить от денисовского человека). Это вызывает интерес, однако, кроме приобретения пары лишних генов, такое смешение не повлияло на будущее ни одного из участников. Все известные актеры в этой драме, видимо, к моменту смешения были уже достаточно отличными друг от друга и шли по своим независимым эволюционным траекториям. В поддержку вывода стоит отметить, что архаичные генетические элементы рассеяны по всей структуре ДНК современных людей, а не сконцентрированы в тех частях генома, которые могли бы внести существенные изменения в процесс развития.
