Захватчики - Страница 10

По современным оценкам, расхождение между мтДНК неандертальцев и людей произошло в период от 646 000 до 800 000 лет назад. Определить время, когда между двумя геномами появилось расхождение, не так просто, как может показаться. Идея, лежащая в основе метода, состоит в том, что пары оснований нуклеотидов, из которых состоит митохондриальная (а также ядерная) ДНК, мутируют случайным образом, но с постоянной частотой. Если, зная частоту мутаций, подсчитать количество отличий между геномами двух видов, можно легко вычислить, когда эти два вида начали друг от друга отличаться генетически. Однако не все гены мутируют с одинаковой частотой, и даже со временем частота мутаций может изменяться. К примеру, виды, поколения которых сменяются за более короткий период времени, мутируют чаще, чем те, смена поколений которых происходит дольше. Кроме того, некоторые гены склонны к мутациям больше, чем остальные. Это означает, что чем больше генов, принадлежащих двум видам, можно сравнить, тем больше вероятность, что оценка времени появления отличий в геномах будет верной. Тем не менее считать эту форму датирования точной нельзя, поскольку на самом деле датировать нечего. Оценка времени расхождения показывает, сколько времени потребовалось для достижения наблюдаемого уровня генетических различий между двумя формами.

Со временем в разных лабораториях начались попытки по секвенированию ядерной ДНК неандертальцев из хромосом – одной материнской и одной отцовской, – имеющихся в ядрах каждой клетки. Кроме проблем с датировкой времени расхождения ядерных ДНК, здесь появились и другие трудности. До тех пор пока генетики не продемонстрировали, что они могут извлекать ядерную ДНК из костей млекопитающих, найденных в тех же местах, где и кости неандертальцев, многие кураторы институтов и музеев крайне неохотно расставались с частицами останков неандертальцев.

Ведущие лаборатории мира, одной из которых является лаборатория Института общества Макса Планка в Лейпциге под руководством Сванте Паабо, разработали надежные методы извлечения мтДНК из ископаемых костей. Чтобы убедить кураторов в том, чтобы те передали на изучение больше образцов, поскольку это не сопряжено с повышенным риском для сохранности ископаемых костей неандертальцев, исследователи обратились к работе с костями других млекопитающих, и начали они с останков пещерного медведя, найденных в Хорватии, в пещере Виндия. Но сколько они ни прикладывали усилий, им не удалось ничего извлечь из этих останков. Тогда исследовательская группа Паабо начала попытки экстрагировать ядерную ДНК из останков мамонтов, извлеченных из вечной мерзлоты, в надежде, что там ДНК сохранилась лучше. За время работы и несколько следующих лет произошли различные технологические прорывы, а щедрое финансирование проектов по секвенированию древних ядерных ДНК означало, что исследования могут вестись быстро и с меньшим количеством рутинных и утомительных процедур. Когда ученые говорят о ДНК, обычно они имеют в виду именно ядерные геномы; одна хромосома пары поступает от матери и несет ее ДНК, а вторая – от отца и содержит его ДНК. Таким образом, в каждом поколении происходит рекомбинация генов при формировании нового потомка.

В процессе расшифровки группой Паабо участков ядерной ДНК неандертальца обнаружился удивительный факт. Хотя митохондриальные ДНК неандертальца и современного человека не имеют пересечений, у ядерных ДНК такие пересечения есть. Правда, они были незначительными – от 1 до 4 % – и наблюдались преимущественно только у тех людей, которые имели европейское или восточно-азиатское происхождение. У людей африканского происхождения гены неандертальца встречаются гораздо реже или совсем отсутствуют. На основе этого факта некоторые исследователи выдвинули предположение, что интербридинг (смешение) произошел после того, как предки современного человека покинули Африку, а затем столкнулись с неандертальцами на территории Леванта или Евразии. Однако реальное значение этой общей генетической информации остается дискуссионным вопросом.

Ричард Грин входит в команду исследователей Института эволюционной антропологии общества Макса Планка. Грин рассказал журналисту из Science News, что область пересечений геномов была так мала, что в результате смешения не могла быть передана никакая «генетически важная» информация. Он сказал: «Сигнал очень неплотно распределен по геному, это всего лишь очень тонкая ниточка к тому, что произошло в далеком прошлом… Если бы там было что-то, что давало бы эволюционные преимущества, возможно, мы бы это уже нашли путем сравнения геномов человека». Другой исследователь из команды, Монтгомери Слаткин из Калифорнийского университета в Беркли, отметил: «Мы не знаем, было ли смешение однократным, когда группа неандертальцев смешалась с группой предков современных людей, и больше этого не повторялось, или эти группы жили бок о бок, и смешение происходило продолжительное время». До сих пор без ответа остается множество вопросов о генетике неандертальцев и современных людей. Нас ждет еще много сюрпризов.

Теоретически два разных вида не способны к скрещиванию и производству фертильного потомства, и свидетельства смешения неандертальцев и предков современных людей на первый взгляд говорят против видового разделения. Однако высшая степень инбридинга, которую ученые теоретически готовы допустить, основываясь на результатах расшифровки ДНК, составляет 1–4 %. Такой низкий уровень смешения, скорее всего, имел пренебрежимо малое влияние на обе группы. Для сравнения, он соответствует смешению между современными видами павианов. Кроме того, общее количество исследованных геномов неандертальцев ужасно мало, также и число современных людей, прошедших генотипирование, мало по сравнению с размером их мировой популяции, которая насчитывает более 7 млрд человек.