ДНК содержится в каждой клетке нашего тела в нитевидных структурах, которые называются хромосомами. У всех людей имеется 23 пары хромосом в каждой клетке.
Хромосома, в свою очередь, состоит из более мелких областей ДНК, называемых генами. Именно гены в наших хромосомах определяют возможности организма, включая работу гормонов и химию крови, скорость роста и размера костей, объем мозга и цвет глаз, продолжительность жизни и даже автоматические функции, например, дыхание, пищеварение, обмен веществ и температуру тела. Казалось, что после такого важного открытия мы получим ответы на величайшие загадки жизни. Многие из них действительно были решены. Но расшифровка структуры ДНК привела к более глубоким пластам знаний, и ученые попали в затруднительное положение: необходимо было понять, как соотнести новую информацию о генетическом коде с теорией происхождения человека.
Восстановление ДНК неандертальского младенца
В 1987 г. в кавказском регионе России, неподалеку от границы Европы и Азии было сделано открытие, пошатнувшее устоявшуюся парадигму
[2]. В давно известной Мезмайской пещере, глубоко под землей ученые обнаружили останки ребенка-неандертальца – девочки, которая жила примерно 30 тысяч лет назад. Для справки: последний ледниковый период закончился около 20 тысяч лет назад, то есть девочка жила именно во время этого ледникового периода. Ее тело поразительно хорошо сохранилось, и ученые смогли приблизительно определить ее возраст – от нерождённого семимесячного плода до двухмесячного младенца.
Уильям Гудвин, доктор философии из университета Глазго, так прокомментировал это исключительное открытие: «Это какая-то загадка, что останки превосходно сохранились… Обычно материал с такой степенью сохранности можно получить только из районов вечной мерзлоты» [2].
Я сообщаю так много деталей, потому что это знаковое открытие стало поворотным моментом в ответе на вопрос, какое место занимают люди на эволюционном генеалогическом древе.
Используя современные методы судебной экспертизы, как показано в телесериале «Место преступления», ученые смогли извлечь для анализа митохондриальную ДНК из одного ребра ребенка.
Митохондриальная ДНК (мтДНК) представляет собой особую форму ДНК, которая находится внутри энергетических органелл (митохондрий) наших клеток, а не в хромосомах с большей частью нашей ДНК. Эта мтДНК играет ключевую роль в вопросе эволюции человека – мы наследуем ее только от матери. Она передается из яйцеклетки матери ее сыновьям и дочерям, как правило, без каких-либо мутаций, вызывающих появление у детей новых признаков. Это означает, что митохондриальные линии ДНК в наших телах и на сегодняшний день полностью совпадают с митохондриальной ДНК женщины, которая в давние времена положила начало нашей родословной. Такая уникальная мтДНК используется для изучения распространения популяций людей по планете. Именно уникальность этой формы ДНК и стала громом среди ясного неба, разразившимся после находки неандертальского младенца.
Теперь мы знаем, кем мы не являемся
Используя самые передовые методы, результаты которых принимаются в высших судебных инстанциях, российские и шведские ученые провели анализ ДНК неандертальского младенца и сравнили ее с ДНК современных людей. Ученые хотели узнать, является ли девочка-неандерталец одним из наших предков, как убеждает нас в том генеалогическое древо эволюции. Результаты первых исследований были опубликованы в сомнительных научных журналах (по мнению редколлегии Смитсоновского института) и показали, что «неандертальские последовательности мтДНК существенно отличаются от мтДНК современного человека» [3]. Само это утверждение звучит довольно скромно, но его можно сравнить с землетрясением под корнями эволюционного древа человечества. Несколько серьезных новостных источников поделились новой информацией, но технические подробности не были доступны для обычного читателя, а важность события не объяснена.
Однако в 2000 г. ситуация резко изменилась. Именно тогда исследователи из Центра идентификации человека при университете Глазго опубликовали результаты своего собственного исследования по сравнению неандертальской ДНК с данными для современных людей. Результаты эксперимента были понятны даже самому далекому от науки читателю, а значение находки было невозможно сбросить со счетов. Выводы опубликовал журнал Nature с комментариями независимых авторитетных ученых. Было напрямую заявлено, что современные люди «в действительности не были потомками неандертальцев» [4].
И с тех пор нельзя было повернуть назад. Поначалу ученые полагали, будто мтДНК неандертальского младенца поможет разгадать тайну нашего происхождения, но вышло совсем наоборот.
Ключ 9. Открытие поразительно хорошо сохранившегося неандертальского младенца женского пола возрастом 30 тысяч лет и сравнение его митохондриальной ДНК с нашей ДНК определенно говорят, что ранние современные люди не были потомками древних неандертальцев.
Нетипичный пещерный человек
Если мы не потомки неандертальцев, то кто же тогда наши предки? Где мы находимся на древе эволюции, и действительно ли мы принадлежим к эволюционной семье Дарвина? Сравнение ДНК неандертальцев и других ископаемых приматов пролило свет на этот вопрос. Ученым пришлось задуматься о новых идеях для разгадки тайны нашего происхождения.
Я учился в школе в 1960–1970 гг. Кроме неандертальцев и других дочеловеческих существ, таких как австралопитек (знаменитая Люси) и homo habilis (человек умелый), преподаватели рассказывали нам о существовании еще одного члена эволюционного древа, также нашего близкого предка. В те дни этих дальних родственников называли кроманьонцами. Однако сегодня этот термин больше не используется. Палеоантропологи заменили его другим, более осмысленным, не требующим особого объяснения. Сегодня для описания существ, ранее называвшихся кроманьонцами, используется термин «человек современной анатомии» или ЧСА.
Ученые в целом согласны, что ЧСА впервые появляются в летописи окаменелостей приблизительно 200 тысяч лет назад, и отмечают начало подвида homo sapiens sapiens – это термин для описания современных людей на Земле [5]. Костные окаменелости более устойчивы к разрушению и могут сохраняться миллионы лет, но ДНК в костном мозге намного менее долговечна и обычно сохраняется лишь в относительно недавних остатках. Хотя ЧСА появился на Земле 200 тысяч лет назад, самая древняя обнаруженная ДНК принадлежит человеку, который жил в Сибири примерно 45 тысяч лет назад [6].
В 2003 г. последние достижения в области генетических технологий позволили сравнить самые ранние останки ЧСА с четырьмя недавно обнаруженными телами неандертальцев. Команда из европейских ученых сравнила ДНК двух ЧСА с возрастом 23 тысячи лет и 25 тысяч лет с ДНК из останков неандертальцев, возраст которых варьировался от 29 до 42 тысяч лет. В журнале National Geographic News были приведены слова одного из соавторов их статьи: «Наши результаты говорят в пользу данных из других работ, делая гипотезу о неандертальском происхождении весьма маловероятной» [7]. В очередной раз неандертальцам, часто изображаемым в фильмах и мультфильмах примитивными пещерными людьми, было отказано в возможности быть предками ранних современных людей.
