Хто ми такі? Походження людини крізь призму ДНК

Когда мы проверили нынешние популяции людей, то обнаружилось, что неандертальцы в равной мере похожи на европейцев, азиатов и новогвинейцев, но меньше похожи на африканское население к югу от Сахары (сюда входят совсем разные группы из Западной Африки и бушмены, охотники-собиратели Южной Африки), чем на все неафриканское население. Разница выглядела небольшой, но вероятность, что это различие случайно, равнялась одной квадриллионной. И каким бы образом мы ни обсчитывали данные, результат оставался именно таким. Эта разница должна была появиться, если неандертальцы скрещивались с предками неафриканского населения, но не с предками африканцев.

Есть некоторый временной предел, дальше которого невозможно продвинуться, сравнивая геномы. Если мы будем прослеживать тот или иной фрагмент ДНК поколение за поколением в прошлое, то в какой-то момент упремся в такую точку, начиная с которой все окажутся потомками одного предка, и сравнение ныне живущих людей ничего не говорит о времени дальше (древнее) этой точки. Астрофизик назвал бы такую ситуацию черной дырой: действительно, дальше этого общего предка никакая информация не может просочиться. Для митохондриальной ДНК такая черная дыра находится примерно 160 тысяч лет назад, это датировка “митохондриальной Евы”. А черная дыра для подавляющей части остального генома – где-то между пятью и шестью миллионами лет назад, так что эта часть дает информацию о временах существенно более древних, чем мтДНК. А за ними все темно.

Генеалогическая история, реконструированная по историческим свидетельствам, совсем не то же самое, что история генетического наследия. Так, Библия или хроники королевских фамилий содержат записи, кто родил кого на протяжении десятков поколений. Но, даже имея подобные точные сведения, можно утверждать почти наверняка, что королева Елизавета II английская не унаследовала никакой ДНК от Вильгельма Завоевателя, который пришел в Англию в 1066 году и, как считается, был праотцом Елизаветы в 24-м поколении. Это вовсе не означает, что у нее нет ДНК от столь далеких предков; мы должны это понимать в том смысле, что лишь 1751 из всех ее 16 777 216 генеалогических предков 24-х поколений оставили королеве свою ДНК. А это настолько ничтожная доля, что единственное, что могло поставить Вильгельма в ряд Елизаветиных генетических предков, – это тысячекратное пересечение его генеалогических потомков, что выглядит маловероятным даже с учетом высокого уровня инбридинга в английской королевской семье.

Наши геномы хранят информацию от великого множества предков. Геном любого человека составляют 47 цепочек ДНК, представляющих хромосомы от мамы и от папы плюс материнская митохондриальная последовательность. Отодвинемся на поколение в прошлое – теперь в этом геноме будут 47 фрагментов хромосом от мамы и папы и 71 фрагмент от их мам и пап, то есть около 118 разных фрагментов. Если отойти еще на одно поколение в прошлое, то в геноме окажется уже 189 разных фрагментов (47 плюс 71 плюс следующие 71), переданных от четырех прабабушек и прадедушек. Смотрим в прошлое дальше – и добавляемое в поколении число предковых фрагментов ДНК быстро увеличивается, но число предков обгоняет его за счет того, что предыдущих прародителей всегда двое. Скажем, десять поколений предков дадут 757 фрагментов, а число самих предков будет 1024 – значит, среди них наверняка окажется сотня-другая предков, от которых в конкретном геноме вообще не осталось никакой ДНК. А если отступить на двадцать поколений в прошлое, то число предков окажется в тысячу раз больше числа предковых фрагментов ДНК в нашем конкретном геноме, поэтому очевидно, что подавляющая часть реально существовавших предков любого человека не оставила в его геноме никаких фрагментов своих ДНК.

Представим, что в женской хромосоме, попавшей в яйцеклетку, одна треть, скажем, принадлежала отцу женщины, а две трети – ее матери, и это результат переплетения материнской и отцовской копий данной хромосомы в яичниках женщины. Когда в яичниках формируется яйцо, то в среднем происходит сорок пять подобных перетасовок, а у мужчин при образовании спермы – двадцать шесть перетасовок, так что в сумме на поколение приходится семьдесят одна перетасовка. А когда мы углубляемся в прошлое от какого-то конкретного генома, то с каждым поколением число возможных перетасовок в нем будет многократно увеличиваться, и этот геном будет слагаться из все большего числа перетасованных фрагментов предковых геномов.

Пока еще не выяснено, как различаются частоты “учебных” мутаций в разных популяциях. Но уже известен один печальный факт: у пожилых исландцев по сравнению с молодыми систематически повышены частоты этих мутаций (а следовательно, генетически предсказанный уровень образования). В исследовании исландской выборки, выполненном под руководством Августина Конга, авторы пришли к выводу, что данная закономерность объясняется естественным отбором, действовавшим в последние сто лет против людей с высокими предикторами образования, по-видимому, потому, что они запаздывали с рождением детей по сравнению с более ранним возрастом деторождения у индивидов с низкими предикторами образования. Учитывая, что под влиянием отбора генетическая база, обуславливающая уровень образования индивидов одной конкретной популяции, заметно изменилась за последние сто лет, весьма вероятно, что она различается и между популяциями.

Для желающих оспорить существование биологической разницы между популяциями, дающей видимые различия в плане способностей или склонностей, самым естественным аргументом будет ее ничтожность. Действительно, пусть межпопуляционные различия по генетически детерминированным признакам, поведенческим и когнитивным, существуют. Но с момента отделения человеческих популяций от общих предковых корней прошло так мало времени, что количественно эта разница в признаках не успела набраться и к настоящему она очень мала. Отсюда мы неизбежно возвращаемся к заключению Левонтина о высокой средней внутрипопуляционной изменчивости и малой межпопуляционной. Однако здесь данный аргумент не годится. Ведь некоторые неафриканские популяции ответвились от общих корней около 50 тысяч лет назад, а некоторые африканские популяции Черной Африки – около 200 тысячелетий назад, и этот временной интервал никак нельзя считать “небольшим” в контексте человеческой эволюции. Ведь если за последнюю пару тысяч лет успели заметно измениться такие признаки, как рост и окружность головы новорожденных, не стоит ставить на то, что в других признаках, в том числе поведенческих и когнитивных, средние значения остались прежними. Даже если мы пока не знаем, что это за признаки и насколько они изменились, хорошо бы подготовить научное сообщество и публику к самой идее и научиться воспринимать реальность межпопуляционных различий, вместо того чтобы прятать голову в песок, притворяясь, будто ничего такого нет. Нам, ученым, непозволительно теперь закрывать глаза на существование межпопуляционных различий, замалчивать их как в своих внутренних обсуждениях, так и в публичных выступлениях. Такой подход стал уже, пожалуй, вредным. Если мы будем намеренно воздерживаться от обсуждения реальных обстоятельств, касающихся межпопуляционных различий, то в образовавшийся вакуум хлынет псевдонаучный поток, что гораздо хуже, чем открытая дискуссия по любому фактическому результату.

Если на большой выборке посмотреть, сколько лет человек потратил на учебу, и совместить с данными по индивидуальным геномам, то найдутся генетические вариации, сопряженные с уровнем образования. Дэниел Бенджамин с коллегами так и сделали: имея выборку в 400 тысяч европейцев, они выявили 74 генетические вариации, которые наивероятнейшим образом встречаются у людей с повышенным уровнем образования, тогда как у людей с пониженным уровнем (то есть укороченным периодом обучения) эти варианты редки. На этот результат не влияет гетерогенность исходной выборки. Бенджамин также продемонстрировал, что по генетике можно предсказать продолжительность учебы, и результаты предсказаний вполне заслуживают внимания, даже если учесть, что социальные факторы в среднем сильнее влияют на этот поведенческий признак, чем генетика. В этой работе была даже выведена формула генетического предиктора продолжительности образования для популяции с европейским наследием. Данная формула работает вот с какой точностью: верхние 5 % индивидов из распределения по продолжительности учебы (то есть одна двадцатая выборки) окончат 12-летнее образование с 96-процентной вероятностью, а нижние 5 % распределения – с 37-процентной.

Один из главных уроков революции древней ДНК состоит в том, что почти всегда открываются какие-то новые человеческие миграции, не соответствующие бытовавшим прежде историческим моделям, что лишний раз демонстрирует, насколько мало мы знали о перемещениях народов, о формировании популяций до изобретения этой новой технологии. Возьмем концепцию чистых индоевропейцев, по-другому, чистых “арийцев”, которая с XIX века подогревала националистические чувства европейцев45. Кто такие истинные арийцы – кельты, или тевтонцы, или еще какие-то группы? На волне этой дискуссии вырос нацистский расизм. Генетические данные, как неприятно это ни выглядит, частично поддерживают подобные взгляды, ведь получается, что распространение множества индоевропейских языков обеспечила одна генетически четкая группа. Но те же генетические данные показывают несостоятельность ранних положений о чистоте родоначальных групп. Где бы ни жили праносители индоевропейских языков, в Восточной Европе или на Ближнем Востоке, ямники, распространившие индоевропейские языки по широчайшим территориям нашей планеты, сами были смешанной группой. И люди традиций шнуровой керамики тоже были смешанной группой, и северо-западные европейцы, “народ чаш”, тоже были смешанной группой. Древняя ДНК установила, что крупные миграции и смешения между очень разнородными популяциями были главной формирующей силой древнейшей человеческой истории. Так что идеологии, взывающие к мифической чистоте наций, разлетаются перед лицом железных научных фактов.