Древние тайны

Согласно библейской легенде, история человечества начинается с того, что Господь изгнал из рая Адама и Еву. Постепенно их потомки заселили всю Землю. Ева «стала матерью всех живущих» (Быт. 3, 20).

Современная теория эволюции тоже исходит из того, что все нынешнее многомиллиардное население планеты происходит от одной-единственной небольшой группки людей – носителей генов. Разумеется, речь идет не о некоей мифической паре прародителей – паре первых людей, сотворенных Господом Богом. Речь о другом: в какой-то момент истории человечества жила небольшая популяция людей – одна среди прочих. Сложилось так, что все ныне живущие люди являются потомками этой популяции. Вопрос в том, когда и где жила эта крохотная группка наших прародителей. «По-видимому, мы отыскали след Адама», – радостно сообщают молекулярный биолог Питер Андерхилл и его коллеги из Стэнфордского университета. Благодаря новому методу анализа мы можем очень быстро проследить за вариациями одного и того же гена в организме различных людей. Итак, исследователи взялись изучать один из фрагментов Y-хромосомы (они обозначили его М42) у нескольких сотен мужчин, живущих в различных уголках Земли.

Y-хромосомы передаются от отцов сыновьям. Они почти идентичны у людей, населяющих самые разные регионы планеты. И все же – от поколения к поколению – какие-то малозначительные изменения накапливаются и в них: меняются некоторые их фрагменты, не имеющие функционального значения, в том числе и пресловутый М42. Так, у людей, живущих в одних районах, можно встретить такие-то вариации Y-хромосомы; у людей, живущих в других районах, – другие ее варианты.

Анализируя эти мутации, можно восстановить генеалогию человечества.

Вот каким методом пользовались американские молекулярные генетики: сперва они размножали в пробирке генетический материал, добытый, например, из проб крови. Затем путем нагревания разрушали двойные цепочки ДНК и перемешивали отдельные цепочки, взятые из генетического материала различных мужчин. После охлаждения отдельные цепочки снова соединялись попарно. Биологи наблюдали за ними, используя микроскоп, работавший в ультрафиолетовом диапазоне. В тех случаях, когда обе цепочки были идентичны друг другу, они сливались в единую сплошную линию. А вот если отдельные фрагменты цепочек разнились, то есть разнился набор генов, исследователи замечали петельку или удвоенную черточку, явно искажавшую плавно проведенную линию. Так, весьма простым способом определялось наличие мутаций – выяснялось, одинаков ли набор генов у этих мужчин.

Вот результат этого генетического анализа: генеалогическое древо всех человеческих Y-хромосом коренится в Африке. Определенная структурная особенность фрагмента М42 встречается только у африканцев – и ни у кого более. Да и здесь, в Африке, ее можно обнаружить лишь у небольшого числа – от 5 до 15 процентов – эфиопов, суданцев, готтентотов и бушменов. Согласно расчетам ученых, самое позднее около двухсот тысяч лет назад этот структурный фрагмент мутировал.

Измененный вариант М42 получил широчайшее распространение, и лишь у небольшого числа африканцев в их генетическом материале сохранился прежний, первоначальный вариант фрагмента М42.

Майкл Хаммер вместе с коллегами из Аризонского университета, исследовав другой участок Y-хромосомы у полутора тысяч мужчин, пришел к аналогичному результату. Ему удалось обнаружить определенную генетическую особенность, которой наделены как шимпанзе, так и некоторые – весьма немногие – африканские народности, в том числе все те же бушмены и готтентоты. Эти группы населения считаются непосредственными предками нашего генетического Адама.

Итак, проведенные недавно исследования доказывают гипотезу, согласно которой все ныне живущие люди происходят от небольшой популяции африканцев, жившей всего около 200 000 лет назад и в течение сравнительно короткого срока заселившей все континенты нашей планеты. Повсюду, где бы эти переселенцы ни встречали другие – анатомически более древние – популяции людей, они вытесняли их или, смешиваясь с ними, передавали им часть своих генов.

В последнее десятилетие эта модель истории человечества – Out of Africa («Исход из Африки») – пользуется все большей популярностью. Возникла она буквально на наших глазах. В 1987 г. группа американских ученых из Калифорнийского университета (Беркли) во главе с покойным ныне генетиком Алланом Уилсоном исследовала отдельные фрагменты генетического материала митохондрий – эти органоиды обеспечивают клетки энергией. У митохондрий имеются свои собственные гены. Митохондриальные ДНК являются одними из компонентов яйцеклетки и – независимо от ДНК, присутствующей в клеточном ядре – передаются последующим поколениям. Таким образом, они наследуются только по материнской линии.

В ту пору газетные полосы обошла сенсационная новость: «Генетики доказали существование Евы!» Ведь результаты исследования были таковы: митохондриальные гены всех ныне живущих людей восходят к небольшой популяции женщин, некогда населявшей Африку, а может быть, даже и к одной-единственной женщине, так сказать, «прародительнице Еве». Во всяком случае, подобную теоретическую возможность нельзя исключать.

И вот теперь обнаружен молекулярно-генетический «Адам»: выявлена «мужская» параллель митохондриальному родству. Совпадают и хронологические показатели. «Нас очень радует, что результаты, полученные при исследовании Y-хромосом, совпадают с данными, добытыми путем изучения ДНК митохондрий», – комментирует Марк Стоункинг из Пенсильванского университета (он также одновременно с Уилсоном открыл генетическую «Еву»).

Недавнее открытие – открытие генетического «Адама» – наносит еще один удар по «мультирегиональной теории» происхождения человечества. Хотя поборники этой теории тоже полагают, что наши общие предки жили на территории Африки, однако, по их мнению, расхождение между различными ветвями человечества наметилось намного раньше, нежели гласит гипотеза Out of Аfrica: около полумиллиона – миллиона лет назад. Именно в это время, считают они, началось обособленное развитие трех (более или менее) генетически изолированных ветвей человечества: их представители расселились, в первую очередь в Африке, Азии и Европе. В эти обширные группы входили также и такие древние популяции человека, как, например, неандертальцы (Homo neanderthalensis) и питекантропы (Homo erectus).

Согласно гипотезе Out of Africa, люди, населяющие ныне нашу планету, состоят в куда более тесном родстве между собой, нежели предполагалось прежде. Кроме того, эта гипотеза утверждает, что в генетическом плане нынешнее население Земли резче отличается от вымерших популяций людей, нежели мы полагали ранее. Исследуя останки древних людей, ученые не могли сделать выбор между двумя этими теориями – «мультирегиональной» и теорией «исхода из Африки». Зато генетические данные однозначно свидетельствуют в пользу последней теории.

Разумеется, популяционно-динамические процессы протекали куда сложнее, нежели считалось ранее. Так, Майкл Хаммер обратил внимание еще на одну структурную особенность Y-хромосомы, которая возникла в Азии и лишь потом была занесена назад, в Африку. Год назад другая группа исследователей выявила аналогичный факт, изучая вариации гена бетаглобина. Очевидно, с изгнанием из рая ясности пока нет.