Генетическая одиссея человека

Дуг Уоллес, генетик из Университета Эмори в Атланте, в начале 1980-х годов работал в Стэнфордском университете и участвовал в первых исследованиях митохондриальной ДНК человеческих популяций. К тому времени, когда в середине 1980-х годов он переехал в Эмори, он стал заниматься исследованием происхождения коренных американцев. В частности, он пытался на основе мтДНК установить происхождение первых коренных американцев от определенных азиатских популяций. В своей первой крупной работе, опубликованной совместно с Антонио Торрони в 1992 году, он показал, что коренных американцев можно разделить по крайней мере на две волны миграции. Первая из них привела к заселению и Северной, и Южной Америки, в то время как вторая волна миграции оставила генетический след только в Северной Америке. Их оценка того, когда проходили эти миграции, сильно варьируется и охватывает период от 6000 до 34 000 лет назад. Однако эти результаты подтвердили, что коренные американцы и северо-восточные азиаты имеют общего митохондриального предка.

Но как эти результаты согласуются с нашими данными по Y-хромосоме? Ответ на этот вопрос был получен в 1996 году Питером Андерхиллом и его коллегами. Андерхилл обнаружил одну замену в Y-хромосоме, названную позднее М3, которая была общей для коренных жителей обеих Америк. И хотя их выборка коренных американцев была отнюдь не исчерпывающей, маркер М3 был найден более чем у 90 % исследованных ими американцев Южной и Центральной Америки, в то время как к этой линии относились около 50 % североамериканцев. Очевидно, что М3 является основным Y-хромосомным маркером коренных американцев, характеризующим американский клан.

Единственная проблема состояла в том, что М3 не был найден в Азии. Это могло быть связано с его возрастом, который по оценкам Андерхилла и его коллег составлял менее 2000 лет. Однако эта оценка возраста была крайне неоднозначной, поскольку делалась в самом начале исследований Y-хромосомы, когда скорость мутации единственного микросателлита, использованного для оценки разнообразия М3 (с использованием того же метода, с помощью которого мы определяли возраст M173 в Европе), не была известна точно. Таким образом, возраст М3 мог быть 30 000 лет. Явно требовались дополнительные исследования.

И в 1999 году Фабрицио Сантос и Крис Тайлер-Смит из Оксфорда и Таня Карафет с Майком Хаммером из Университета Аризоны независимо друг от друга сообщили, что с помощью маркера 92R7, названного так из-за неопределенной нуклеотидной замены в Y-хромосоме, установлен предок М3. Они обнаружили, что 92R7 присутствовал в популяциях по всей Евразии, от Европы до Индии. В сочетании с другими нуклеотидными заменами это указывало на Сибирь как родину предковой популяции коренных американцев, что подтверждало результаты Уоллеса по митохондриальной ДНК. Однако возраст линии 92R7 было трудно оценить, поскольку она слишком широко распространена. Был необходим дополнительный маркер, который указал бы на популяции, давшие начало первым коренным американцам.

Когда позднее было показано, что М45 является маркером той же линии Y-хромосомы, что и 92R7, результаты стали намного понятнее. М45 — это наш центрально-азиатский и маркер, тот самый, что дал начало M173 в Европе. Похоже, что центрально-азиатский клан был также предком популяций Нового Света, прихватившим с собой и маркер М3. Это позволило четко проследить миграционный маршрут из Африки на Ближний Восток и в Америку через евразийские степи, но по-прежнему оставалась проблема — как определить время первого заселения Америки. Это могло происходить в любой момент времени между 12 000 и 42 000 лет назад, принимая во внимание генетические и археологические результаты.

В ходе недавно проведенного мною и Марком Сейелстадом исследования линии М45 был установлен еще один маркер, известный как М242, который является потомком М45. Похоже, что возник он или в Центральной Азии, или в Южной Сибири около 20 000 лет назад и распространился по всей Азии, от Южной Индии до Китая и Сибири, а также по всей Америке. С наибольшей частотой он встречается в Сибири, поэтому его можно назвать сибирским маркером. Кроме того, он непосредственный предшественник М3 и задает эволюционный порядок М45 М242 М3, характеризующий миграцию из Центральной Азии в Америку в течение последних 20 000 лет. Похоже, М242 — старейший в Америке генетический маркер. Таким образом, результаты, полученные по Y-хромосоме, во многом дали нам такую же картину заселения Америки, что и мтДНК, но значительно сузили интервал времени, когда это произошло. Очевидно, что это случилось не ранее 20 000 лет назад, поскольку согласно генетическим данным М242 в то время находился еще в Центральной Азии. Более поздняя миграция из Сибири наиболее вероятна и соответствует археологическим данным.