Читать книгу "Скелеты в шкафу. Драматичная эволюция человека - Иэн Таттерсаль"

Конечно, для морфолога наиболее интересным является то, что характеристики окаменелостей дают нам не так много оснований предполагать биологически значимое слияние между двумя различными видами гоминидов. Homo neanderthalensis поддерживал свою морфологическую идентичность, пока не исчез, a Homo sapiens, как кратко выразился Линней, познал самого себя. Вряд ли кого-то удивит, что в плейстоцене, когда ранние Homo sapiens наводнили Европу, случился подобный «адюльтер»; возможно, мы даже приобрели от неандертальцев странный полезный ген. Но суть в том, что с точки зрения значимости для систематики окончательный «развод» произошел задолго до этого момента.

В последнее время в прессе часто пишут об эпигенетике — термине, который обычно используется для описания наследуемых изменений, не являющихся следствием изменений в существующей последовательности оснований ДНК (то есть в генах). Самый простой способ изменения функции ДНК без изменения последовательности — это процесс под названием метилирование, в ходе которого к определенному типу оснований ДНК, в данном случае к цитозину, прикрепляется крошечное углеводородное соединение. Благодаря расшифровке генома неандертальца недавно была сделана крайне интересная находка: поразительные морфологические различия между современным человеком и неандертальцем могут иметь эпигенетическую природу. Это могло предусматривать изменение некодирующих факторов транскрипции, принадлежащих к «кластеру HOXD», посредством метилирования цитозина. Регуляторные гены кластера HOXD управляют развитием конечностей, контролируя активность кодирующих белок генов, участвующих в построении тела эмбриона. Люди примечательны тем, что являются значительно более худощавыми, чем неандертальцы, и это различие появилось не только недавно, но и резко. Наконец приподнимается завеса над тем, что именно происходит на уровне генома, когда две расходящиеся линии могут развиваться разными путями. Тем не менее нам нужно узнать намного больше, чем мы знаем сейчас, прежде чем мы сможем понять все последствия предположения группы Паабо о том, что в силу расхождения гены, участвующие в морфологии скелета, претерпели намного больше изменений в линии неандертальцев, а не в линии современных людей. Морфологу это заключение покажется странным, ведь крепко сложенные тела неандертальцев кажутся обычными для ранних представителей Homo, в то время как грацильные Homo sapiens не имеют себе подобных.

Группа Паабо преподнесла еще один большой сюрприз в 2010 и 2013 годах, когда были извлечены митохондриальный и ядерный геномы из не идентифицируемой другим способом кости пальца гоминида, найденного в пещере Денисова в Южной Сибири. Обладатель кости, видимо, проживал в период 30-50 тысяч лет назад, в то же время, когда в этом регионе обитали неандертальцы. Более того, в это же время через данный регион на восток могли продвигаться и племена ранних Homo sapiens. Анализ генома показал, что таинственная кость принадлежала самке, которая, несмотря на связь с неандертальцами, обладала отличительными особенностями как в митохондриальной, так и в ядерной ДНК. Исследователи назвали племя денисовскими людьми и обнаружили, что его представители разделяют более недавнего предка с неандертальцами, а не с современными людьми. О том же говорит и ДНК, извлеченная из странного отдельного зуба, найденного в той же пещере Денисова; и хотя исследователи отказались заявить, что денисовский человек принадлежит к отличному от неандертальцев виду, дискуссия наводит на мысль, что они верят, что это может быть правдой. Но и это было не все. Они также выяснили, что представители этого племени (вероятно, распространившегося по всей Азии в определенный момент времени в плейстоцене) обменялись генами — на низком уровне — с современными людьми, когда последние покинули Африку и расселились по Азии. Даже казалось, что они перемешались — опять-таки с небольшой частотой — с другим, неизвестным видом гоминидов (не неандертальцами и не современными людьми). Интересно, что гены денисовского человека оказались непропорционально часто представлены у современных меланезийцев, что позволяет предположить немного более высокую частоту скрещивания «денисовцев» и древних меланезийцев на пути последних к конечной островной точке их путешествия.

История того, что произошло, когда ранние Homo sapiens вышли из Африки и встретили гоминидов, живущих в других местах, остается удивительно запутанной, несмотря на то что у нас уже есть немало древних геномов. Но сейчас данные геномов говорят нам, что случаи низкочастотного смешения между племенами гоминидов были обычным делом, когда наши предки быстро расселялись по всему обитаемому Старому Свету. Так как все участники процесса были тесно связаны, это мало кого удивляет. Но результаты этого смешения — каким бы образом оно ни произошло — были тривиальными с биологической точки зрения (хотя недавно обсуждалось, что найденные у тибетцев аллели, которые помогают им справляться с жизнью на больших высотах, могут происходить от денисовского человека). Это вызывает интерес, однако, кроме приобретения пары лишних генов, такое смешение не повлияло на будущее ни одного из участников. Все известные актеры в этой драме, видимо, к моменту смешения были уже достаточно отличными друг от друга и шли по своим независимым эволюционным траекториям. В поддержку вывода стоит отметить, что архаичные генетические элементы рассеяны по всей структуре ДНК современных людей, а не сконцентрированы в тех частях генома, которые могли бы внести существенные изменения в процесс развития.

Помимо неандертальцев и денисовского человека, единственным примером вымершего гоминида, чей ДНК был успешно секвенирован, являются останки, найденные в пещере Сима-де-лос-Уэсос (Атапуэрка, Испания). Вы можете вспомнить, что морфология гоминидов из Симы ясно показывает, что они были предшественниками неандертальцев или по крайней мере принадлежали к примитивному родственному виду. Практически полное секвенирование мтДНК поддерживает это предположение, указывая, что жители Симы связаны как с неандертальцами, так и с денисовским человеком, хотя и ближе к последнему. Эта тесная взаимосвязь заставляет задаться вопросом, сколько окаменелостей, которые мы морфологически определяли принадлежащими неандертальцам, могут на самом деле быть ближе к «денисовцам». Прояснить этот вопрос поможет только время и неизбежное развитие технологий.

Полученные из генома данные красноречиво подчеркивают, как тесно связаны все разновидности Homo и что это является результатом удивительной скорости развития эволюции нашего рода в эпоху плейстоцена. Кроме того, ни одна другая группа во всем мире не была изучена исследователями столь подробно, как наша, гарантируя, что и проблему наименее существенных различий пытаются решить. Эти два фактора показывают, как трудно на практике определить четкие границы Природы. Если я и могу в чем-то согласиться со своим коллегой Милфордом Уолпоффом, так это в том, что мы имеем дело с очень сплоченной группой, линии в которой сложно изобразить так, чтобы это не вызвало споров. Но геномные доказательства показали нам не только то, что границы этих линий размыты, но и то, что разные линии гоминидов существовали параллельно в течение долгого времени и смогли сохранить свою историческую идентичность.

Homo neanderthalensis: портрет вида

В течение последнего десятилетия прошлого века и первого десятилетия века текущего из Европы шел непрерывный поток новостей об открытиях новых окаменелостей как неандертальцев, так и других древних гоминидов. Важнейшие находки были сделаны в пещерах региона Атапуэрка в Северной Испании. Самая древняя из них была обнаружена в месте под названием Сима-дель-Элефанте и представляла собой небольшой фрагмент передней части беззубой челюсти. На основе этой находки нельзя было сказать ничего, кроме того что гоминиды жили в районе Атапуэрки примерно 1,3 миллиона лет тому назад. Однако этот факт был важен сам по себе, так как он позволил отодвинуть на 200 тысяч лет назад границу достоверного появления гоминидов в Европе. Кроме того, это дало приблизительную датировку грубо обработанных каменных орудий из Сима-дель-Элефанте. Но гораздо более интересным был набор окаменевших фрагментов гоминид возрастом 800 тысяч лет из расположенного рядом места находки каменных орудий под названием Гран-Долина. Палеоантропологи не могут прийти к общему мнению относительно того, являются ли гоминиды из Гран-Долины, в 1997 году получившие название Homo antecessor, более близкими родственниками гейдельбергского человека или неандертальца или же степень их родства одинакова. Проблема частично возникает из-за того, что большинство костей являются неразвитыми, но тем не менее новый вид уже стал удобным фактором для объединения различных ранних европейских гоминидов, включая разновидность из Сима-дель-Элефанте, и ту, которая, как предполагается, оставила свои следы 900 тысяч лет назад на пляже в Хейзборо в Восточной Англии.