Книга: Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК
Назад: 3000 лет до н. э. Одомашнивание лошади в Казахстане
Дальше: 1000 лет до н. э. Бесстрашные мореплаватели прибывают в Полинезию

3000 лет до н. э.
Встреча пигмеев с банту

И в Европе, и на Ближнем Востоке, и в Центральной Азии появление земледельцев в корне изменило жизнь местного населения. Но как происходили эти встречи? Сопровождались ли они насилием? В какой-то степени ответ на этот вопрос дает африканский пример: приход банту на территорию пигмеев 5000 лет назад.
«Полоспецифический» обмен
В то время в Центральную Африку прибывали новые народы, приносившие с собой новую систему земледелия — подсечно-огневую. Говорили они на языках банту, и местом их происхождения была территория нынешнего Камеруна. Впоследствии они быстро распространились по всей Африке — настолько, что между носителями банту из Габона и из Мозамбика нет существенных генетических различий. В тот же период популяции пигмеев, прежде занимавшие обширную смежную территорию, разделились на группы. Учитывая совпадение двух этих событий, можно предположить, что расселение банту в Центральной Африке повлекло за собой дробление популяций пигмеев. Аналогично тому, что происходило в Европе и Азии, впоследствии популяции пигмеев обменивались генами с соседними популяциями земледельцев.
Одним из результатов нашего исследования, о котором я уже говорила, стало доказательство асимметричных обменов между пигмеями и их соседями. Мы наблюдали приток генов земледельцев у пигмеев, но приток генов пигмеев у земледельцев оказался незначительным. Если вспомнить, что известно этнологам об этих двух группах, такой результат не может не удивлять: действительно, совершенно исключено, чтобы пигмей женился на женщине из популяции земледельцев, тогда как брак между земледельцем и пигмейкой, хотя и редкость, все же приемлем с практической точки зрения. Даже если оставить в стороне вопрос привлекательности, эти женщины считаются плодовитыми, и за них приходится платить меньший выкуп.
В подобных обществах женщина традиционно отправляется жить к мужу. Следовательно, если деревенский житель женится на пигмейке, она перебирается в деревню земледельцев. Приток генов должен идти от пигмеев к непигмеям, но генетические данные указывают на обратное. Причина этого парадокса проста: пигмейская женщина или ее дети рано или поздно почти всегда возвращаются к своим. Дело в том, что деревенские жители презирают пигмеев. И потому, разводится ли пигмейка с мужем и возвращается вместе с детьми в общину пигмеев или же уходят только ее дети, «земледельческие» гены, носителями которых они становятся, в конце концов оказываются у пигмеев.
Здесь обмен «полоспецифический»: между популяциями пигмеев и земледельцев перемещаются женщины, которые косвенным образом привносят гены земледельцев в геном пигмеев через своих детей. Это весьма красноречивый пример. Он показывает, как без всякого насилия, через последовательные смешения (пусть даже в каждом поколении они довольно редки) генофонд Y-хромосомы местных популяций всего за несколько поколений может быть почти полностью замещен генофондом новоприбывших.
Другое последствие смешения: рост
Смешения повлияли на рост пигмеев: чем больше в их геноме непигмейских генов, тем они крупнее. Этот результат очень важен для понимания причин маленького роста пигмеев: он доказывает, что эта особенность, так поразившая европейцев (вспомним, что слово «пигмей» происходит от древнегреческого πυγμαῖος — «величиной с кулак»), закодирована в генах. Если бы малый рост пигмеев был простым результатом недоедания или частых болезней, он не имел бы никакого отношения к их генофонду.
Из полученных нами данных также следует, что малый рост пигмеев определяется множеством генов. В противном случае — если бы на рост влияли всего один-два гена, — не существовало бы четкой зависимости между ростом и процентом генома, унаследованным от земледельцев, а такая зависимость наблюдается. Связь между примесью генов и ростом не проявлялась бы так явно: пигмеи были бы либо высокими, либо низкорослыми.
Но для чего пигмеям был нужен маленький рост? Принято считать, что таким образом они когда-то приспособились к жизни в тропических лесах, хотя уверенности в этом нет. Высказывалось немало гипотез, объясняющих связь между маленьким ростом и лучшей адаптацией к лесу; некоторые из них довольно нелепые: якобы маленький рост позволяет быстрее бегать, что дает преимущество во время охоты. Проблема в том, что североевропейские народы (например, шведы), также жившие в лесах, вполне рослые…
Есть и более серьезная гипотеза: согласно ей, при малом росте раньше наступает половая зрелость, что в тропических лесах дает репродуктивное преимущество. Но подробное исследование, в котором были описаны кривые роста у пигмеев в зависимости от возраста, доказало, что такого эффекта не существует. Данные были получены совсем недавно, поскольку пигмеи не знают своего возраста, а рождения у них не регистрируются. Правда, одна деревня в камерунском лесу не подпадает под это правило: в ней лет двадцать назад монахини начали записывать всех новорожденных. Впрочем, и там не обходится без ошибок. Например, если ребенок умирает в раннем возрасте, следующему дают то же имя, и родители не всегда сообщают о его рождении (для них это, по сути, тот же ребенок).
Единственное решение при таком дефиците информации — наблюдать индивидов из популяции, приезжая к ним хотя бы раз в год. Этим в течение 15 лет и занимались несколько исследователей. Благодаря их работам стало известно, что пигмеи достигают половой зрелости не раньше, чем непигмеи. В детстве и в подростковом возрасте они растут медленно.
Половой отбор
Третья гипотеза выглядела перспективной: это гипотеза полового отбора. Во всех изученных человеческих популяциях женщины отдают предпочтение рослым мужчинам. Это относится и к европейскому обществу: высокие мужчины реже остаются бездетными, им легче оставить потомство. В конечном счете заметно их репродуктивное преимущество — в среднем детей у них больше. Со временем такой отбор ведет к увеличению среднего роста в популяции, поскольку самые высокие чаще передают свои гены. А что, если у пигмеев все наоборот? Вдруг женщины у них предпочитают некрупных мужчин?
Здесь тоже понадобились полевые исследования: пришлось измерять рост партнеров в каждой паре. Данные говорят о том, что пигмейки все же предпочитают мужчин повыше. Это подтверждают и опросы: мужчинам-пигмеям трудно представить рядом с собой женщину более высокого роста, а женщины, со своей стороны, хотят, чтобы мужчина был выше. Долой гипотезу полового отбора!
Наконец, последняя гипотеза объясняет малый рост тем, что он позволяет достичь оптимальной терморегуляции. В жарком и влажном климате лучше, чтобы тело выделяло меньше тепла, а количество выделяемого тепла зависит от роста и фигуры. Человек небольшого роста, вероятно, выделяет меньше тепла. Эта гипотеза еще ждет проверки. Для этого генетикам предстоит выяснить, какие гены участвуют в терморегуляции, и проследить, подвергались ли они естественному отбору у пигмеев, что указывало бы на адаптацию.
Устойчивость к патогенам
Но вернемся к смешениям. Отмечено влияние на рост пигмеев притока генов от соседей-земледельцев. А как обстоит дело с обратным влиянием? Привела ли экспансия банту к генетическим изменениям у самих этих земледельцев?
Экспансией банту называют распространение земледелия, начавшееся с запада Африки, вероятнее всего с территории нынешнего Камеруна. Речь, несомненно, идет об одной из самых масштабных в истории волн расселения — как по объему, так и по скорости: народы банту достигли восточноафриканских озер менее чем за 2000 лет. Порожденные этой волной восточноафриканские популяции — говорящие на языке банту жители Зимбабве — генетически очень близки к камерунским.
Незначительные генетические различия, отмеченные у популяций банту, связаны со встречами, которые случались у мигрантов в пути. Я уже упоминала о встрече с пигмеями. Однако, покопавшись в геноме банту, можно обнаружить следы генов, доставшихся им от других местных популяций. Результат довольно любопытен: некоторые участки генома, перешедшие к банту от местных популяций, связаны с иммунным ответом. Следовательно, эти гены помогали переселенцам адаптироваться к новым патогенам, с которыми они сталкивались по мере своей экспансии.
Этот тип перетасовки генов соответствует тому, что генетики называют адаптивным скрещиванием. Тот же механизм действовал, когда сапиенсы встречались с неандертальцами и денисовцами. Благодаря фрагментам генома своих сородичей они лучше адаптировались к патогенам или лучше переносили холод и высокогорные условия.
Малярия
Следует признать, что в этом связанном со здоровьем генном обмене пигмеи оказались проигравшей стороной: им передались генетические заболевания земледельцев. Наиболее известный пример — дрепаноцитоз. Мутации в гене, кодирующем образование гемоглобина, способны вызвать у носителя двух копий этого гена (одной от отца и одной от матери) серповидно-клеточную анемию, или дрепаноцитоз. Без лечения дети умирают от этой болезни, не дожив до пяти лет.
Согласно теории эволюции, этот неблагоприятный ген должен был исчезнуть со сменой поколений благодаря естественному отбору. Но в реальности он дает преимущество носителям единственной копии гена, защищая их от таких патогенов, как Plasmodium falciparum (паразит, вызывающий малярию, или болотную лихорадку). В местах распространения малярии это преимущество перевешивает опасность дрепаноцитоза и мутация затрагивает 10% популяции.
Такая картина наблюдается в большей части тропических областей в Центральной Африке, Южной Азии, реже — на побережье Средиземного моря (напомню, что корсиканские равнины — эндемичная по малярии зона). На основе современных генетических данных ученым удалось датировать мутацию, делающую носителя устойчивым к малярии. Она появилась около 7000 лет назад, то есть в эпоху неолита.
Прибывая в лесные зоны, где жили пигмеи, земледельцы развивали подсечно-огневое земледелие, что способствовало размножению комаров, а значит, и распространению малярии. Вариант гена, дающий устойчивость к малярии, внедрился в геном пигмеев при смешении с земледельцами и впоследствии стал встречаться чаще благодаря естественному отбору. Это еще один пример адаптивного скрещивания, которое дорого обошлось пигмеям, получившим в нагрузку дрепаноцитоз.
Назад: 3000 лет до н. э. Одомашнивание лошади в Казахстане
Дальше: 1000 лет до н. э. Бесстрашные мореплаватели прибывают в Полинезию