Эвелин Эйер - Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК

• Название: Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК
• Автор: Эвелин Эйер
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2021
• ISBN: 978-5-00131-386-1

Научившись «читать» ДНК не только современного Homo sapiens, но и наших далеких предков, мы получили возможность совершать путешествия во времени. В этой книге ведомый генетиком-антропологом Эвелин Эйер читатель пройдет теми же путями, какими передвигались наши исчезнувшие родственники – неандертальцы, денисовцы и загадочный степной народ, положивший начало всем индоевропейским языкам; проследует по следам бухарских евреев, войск Чингисхана и тысячи «королевских дочерей», отправленных Людовиком XIV заселять Новую Францию, взойдет на борт корабля, увозящего с родины африканских рабов… Автор пользуется результатами последних научных исследований и делится собственными полевыми наблюдениями в научной области, которая еще вчера казалась фантастикой. Эта наука – генетика – дает ответ на вопрос: как человек стал человеком. Как всего за несколько миллионов лет горстка скитавшихся по саванне превратилась в доминирующий на планете вид.

---

Мы спрашиваем у главы района, готов ли он на несколько дней предоставить нам помещение. Этого вполне хватит, чтобы пригласить добровольцев и взять у них немного слюны. Да, в этой сибирской экспедиции мы решили брать ДНК из слюны, а не из крови: качество таких образцов хуже, но с точки зрения логистики это был единственный вариант. В ответ он предлагает то, что называет «гостиницей» и под чем подразумевается домик, предназначенный для приема официальных гостей. Во время экспедиций мне приходилось собирать образцы в самых разных помещениях – медпунктах, школах, мэрии, а один раз даже в мечети.

В «гостинице» Кош-Агача нам предстоит принять больше полусотни человек, которые окажут нам любезность и пожертвуют науке свою слюну. Затем мы снова тронемся в путь и через несколько километров остановимся в новой деревне, где нас уже не будет поддерживать наш официальный партнер; на этот раз нам окажет содействие местная жительница, которую все знают. Там мы проведем два дня, а потом опять соберемся и уедем, чтобы остановиться чуть дальше.

В последние десять лет дороги то и дело уводят меня далеко от моего парижского кабинета: я побывала и в Сибири, и в Центральной Азии, и в Африке. Я ходила по бескрайним пустыням и степям, прокаленными солнцем тропинками поднималась в горы. Веками людей побуждали отправляться в походы пряности или драгоценные металлы. Моя пряность – кровь, текущая в наших жилах. Для меня она не менее драгоценна, чем для других – золото или нефть. Впрочем, на этих страницах я буду рассказывать не свою историю. Потому что вожделенное сокровище, таящееся в глубинах наших клеток, содержит в себе фрагменты самой невероятной истории, какую только можно рассказать.

Приключения человеческого рода

Того самого, который всего 7 миллионов лет назад бегал по африканской земле на четвереньках. А потом отправился завоевывать Землю.

Это история приключений рода человеческого. Слегка отклонившись в сторону, чтобы разобраться, что делает (и не делает) существо человеком, и сравнить нас с нашими ближайшими родственниками – шимпанзе, – мы затем увидим, каким образом нам, более 100 тысяч лет назад покинувшим Африку, удалось завоевать планету. Казалось, эту эпопею, состоявшую из череды скрещиваний и миграций, уже никогда не восстановить, хоть она и записана в нашей ДНК. Но теперь мы можем читать генетический код как открытую книгу и постепенно углубляться в прошлое.

Благодаря возможностям информатики и методам амплификации генетической информации мы действительно можем заставить «говорить» не только ДНК современных людей, но и ДНК наших далеких предков, восстанавливать родственные связи людей и пути передачи генов, носителями которых они являлись, и т. д.

В этой истории мы совершим путешествие не только бок о бок с исчезнувшими видами, такими как неандертальцы или денисовцы, но и в обществе первых земледельцев Плодородного полумесяца; и загадочного степного народа, возможного родоначальника индоевропейских языков; и Чингисхана, от которого, быть может, происходит 10 % современных китайцев и монголов; и «королевских дочерей», чьими потомками являются многие современные жители Квебека; и рабов, происхождение которых удалось установить путем генетического тестирования афроамериканцев.

От вопросов, на которые мы попытаемся ответить по пути, голова идет кругом: как могут все 7,5 миллиарда людей, составляющих человеческую популяцию, происходить от нескольких живших в Африке доисторических племен? Почему у австралийских аборигенов темная кожа и курчавые волосы, а у их ближайших соседей в Индонезии раскосые глаза? Почему некоторые генетические заболевания специфичны для Квебека? Почему баски говорят на языке, не имеющем ничего общего с другими европейскими языками? Почему представители некоторых народов способны усваивать молоко даже во взрослом возрасте? Как связаны между собой культурное и генетическое разнообразие?

Эта долгая история, записанная в наших генах, сегодня вызывает всеобщий интерес: ведь теперь каждый может, отправив специалистам немного слюны, узнать о своей генетической родословной. Мы разберемся, как следует интерпретировать эти порой обескураживающие результаты.

Обращение к прошлому ничуть не мешает смотреть в будущее. Существует ли предел увеличения продолжительности жизни? Как повлияет на нас окружающая среда? А главное – какой путь следует избрать, чтобы человеческая эпопея продолжалась в гармонии с планетой? Итак, путешествие начинается!

Часть 1 Первые шаги

Неандерталец. Реконструкция

7 миллионов лет назад Расхождение с шимпанзе

Демократическая Республика Конго. В 25 километрах от ее столицы, Киншасы, среди тропического дождевого леса расположилось несколько каменных зданий – мирное пристанище для наших родственников. Приют Lola ya bonobo («Рай для бонобо») – единственное место в мире, где заботятся об осиротевших бонобо, жертвах незаконной торговли экзотическим мясом. Приматы живут более или менее свободно в обширном заповеднике, окружающем лагерь, где растут деревья с досковидными корнями. Детеныши бонобо неспособны прокормиться самостоятельно, и конголезские «няни» кормят их из бутылочки с соской.

Когда смотришь, как эти малыши, насытившись, верещат на руках у приемных матерей и ссорятся друг с дружкой, кажется, что ты попал в детский сад. Детеныши бонобо ведут себя точь-в-точь как человеческие дети – сходство просто потрясающее! Но когда жил наш общий с бонобо предок? Может ли ДНК подсказать, когда линия людей разошлась с линией больших человекообразных обезьян? Иначе говоря, помогает ли генетика понять, когда началась человеческая история?

Наблюдая за человекообразными обезьянами, невозможно не заметить, что мы состоим с ними в близком родстве. Однако нам понадобились Чарльз Дарвин и его теория эволюции, чтобы в это поверить. На самом деле человек принадлежит к отряду приматов, точнее – к парвотряду обезьян Старого Света (гоминиды на жаргоне палеонтологов): наши ближайшие родственники – шимпанзе и бонобо, чуть более дальние – гориллы, затем – орангутаны. Мы не произошли от больших обезьян – мы с ними в родстве. Итак, наши ближайшие родственники – группа, в которую входят шимпанзе и бонобо. И наоборот: ближайший родственник группы шимпанзе и бонобо – человек, а значит, и шимпанзе ближе к человеку, чем к горилле.

Точное понимание этих родственных связей дает нам генетика. С начала 2000-х годов наука заметно продвинулась вперед: секвенирование генома (то есть чтение ДНК) нашего вида, затем – шимпанзе, бонобо, гориллы, а потом и орангутана позволило сравнить и уточнить генеалогию каждого. И все это – благодаря четырем буквам: А, С, Т и G. Эти буквы (первые буквы названий молекул аденина, цитозина, тимина и гуанина, представляющих собой бусины в четках ДНК) составляют алфавит, на котором записывается геном всего живого на Земле. У всех один и тот же молекулярный механизм, одни и те же буквы – у нарцисса, у водоросли, у птицы. Отчего такая универсальность? Оттого, что все формы жизни на Земле – потомки молекулы, появившейся примерно 3,5 миллиарда лет назад. Мы все унаследовали от нее один генетический механизм, который позволяет прочесть всю информацию, содержащуюся в ДНК.

Генетический код универсален, но порядок, в котором выстроены буквы, определяет уникальную запись генома того или иного вида. Например, ДНК человека – это ряд из трех миллиардов нуклеотидов (так называют молекулы A, C, T и G), что равносильно тексту, занимающему 750 тысяч страниц, или 750 томам изданий «Плеяды»! Только в 2001 году биологи сумели до конца прочесть последовательность букв, составляющих этот длинный роман.

Наш родственник на 98,8 %

Благодаря этой работе и другим исследованиям, посвященным человекообразным обезьянам, ученые сумели дать количественную оценку нашим родственным связям. Это сравнение крайне важно: чем ближе друг к другу два вида в огромной генеалогии живого мира, тем более схожи между собой последовательности оснований их ДНК. К каким же выводам пришли ученые? Наша ДНК совпадает с ДНК шимпанзе на 98,8 %. Иными словами, мы отличаемся от шимпанзе лишь на 1,2 % нашего генома!

Это одновременно и много, и мало. Человеческая ДНК состоит из трех миллиардов пар нуклеотидов, и 1,2 % – это 35 миллионов различий, образовавшихся постепенно и случайно. Генетическое расхождение, вызывающее различия между двумя видами, всегда начинается с мутации, затрагивающей нуклеотид: то есть буква А превращается в Т, или происходит любая другая комбинация. Затем эта мутация проходит через фильтр естественного отбора. Если она слишком сильно повреждает клеточные механизмы, то особи, несущие в себе эту мутацию, погибают или не размножаются; но если мутация дает особи какое-то преимущество, она получает возможность передаться следующим поколениям и в каждом новом поколении будет встречаться все чаще. Замечу, что большинство мутаций нельзя назвать благоприятными или неблагоприятными: они нейтральны, поскольку лишь незначительная часть нашей ДНК транслируется в протеины. Мутации сохраняются из поколения в поколение или случайным образом медленно исчезают.