Краткая история всех, кто когда-либо жил

Это было бы легко понять, если б в X веке жили миллиарды предков каждого из нас, но тогда в Европе в целом не было такого количества людей, так что нужно попытаться вместить всех наших с вами предков в реальное число живших. Таким образом, если Карл Великий жил в IX веке (а это нам известно) и его потомки живы и сейчас (что нам тоже известно), следовательно, он является предком всех современных европейцев.

И дело вовсе не в том, что у него было 18 детей (что весьма неплохо для любой эпохи). Будь у него всего один ребенок, чьи потомки дожили бы до наших дней, результат остался бы таким же: мы все были бы его потомками. Тот факт, что у него оказалось 18 детей, просто повысил его шанс попасть в число 80 %, а не тех 20 %, чье потомство не дожило до сегодняшнего дня. Большинство современников Карла, которые тоже являются нашими предками, имели меньше детей, некоторые всего по одному, однако все они располагаются на наших семейных деревьях. И это совершенно точно.

По крайней мере, так утверждает теория. Появление дешевых и быстрых методов секвенирования позволяет проверить теорию. ДНК – носитель наследственной информации, и каждый из нас получает ее от двух родителей, примерно в соотношении 1:1. Родители, в свою очередь, получили ДНК от своих родителей, так что четверть вашей ДНК идентична четверти ДНК каждого из ваших дедушек и бабушек. Если у вас есть двоюродные братья и сестры, у вас совпадает примерно одна восьмая часть ДНК, поскольку у вас одна общая пара дедушек и бабушек. Однако эти совпадающие фрагменты ДНК – не какие-то определенные протяженные участки. И неправильно предполагать, что при перемещении по семейному дереву ДНК все время делится на две равные части. Вспомните, что при образовании сперматозоидов и яйцеклеток ДНК перемешивается, и каждый раз образуется новый вариант, но перемешивание происходит за счет обмена довольно большими кусками ДНК. В геноме нового организма, например в вашем геноме, есть крупные куски ДНК, доставшиеся вам от отца или от матери. Чем ближе родство между людьми, тем больше у них общих крупных фрагментов ДНК. Вот почему однояйцевые близнецы идентичны (все фрагменты ДНК одни и те же), а родители – дети – братья – сестры похожи (их ДНК совпадает наполовину). Генетики называют такие участки ДНК идентичными по происхождению сегментами (identical by descent, IBD), и их очень удобно использовать для определения уровня родства.

В 2013 году генетики Питер Ральф и Грэм Куп показали, что из анализа ДНК следует та же картина, что и из вычислений Чанга: наши семейные деревья – вовсе не деревья, а спутанные сети. Ученые проанализировали длину идентичных по происхождению сегментов в геноме 2257 человек из разных стран Европы (чтобы исключить влияние миграционных процессов последних лет, выбирали только тех людей, чьи дедушки и бабушки происходили из той же местности). Измеряя длину идентичных по происхождению последовательностей ДНК, можно установить, как давно произошло перемешивание последовательностей, и, следовательно, какова близость родства между людьми. Математическое моделирование и анализ ДНК невероятно активизировали эту область исследований, что видно по количеству новых данных.

Математические расчеты Джозефа Чанга не учитывали один очевидный факт: люди обычно спариваются не случайным образом, а выбирают партнеров из своего социально-экономического, географического и языкового круга. Однако генетический анализ Купа и Ральфа показал, что это, по-видимому, не сильно влияет на результаты. Со сменой поколений гены достаточно быстро распространяются в популяции. Конечно, какое-то уединенное племя на протяжении столетий может жить изолировано от всего мира, например в бассейне Амазонки. Но изоляция не бывает абсолютной и бесконечной, и чтобы ДНК передалась следующим поколениям, достаточно контакта небольшого числа представителей этого племени с другими людьми.

Чанг распространил свои рассуждения на поиск общих предков всех современных людей, а не только жителей Европы, и установил, что последний общий предок теперешних жителей Земли жил примерно 3400 лет назад.

Он использовал два подхода: статистический расчет числа предков и такой же расчет, в который была включена упрощенная модель городов, портов и миграционных потоков. В компьютерной модели порты были участками с максимальной интенсивностью миграционных потоков и высокой скоростью прироста населения. Компьютер рассчитал точку пересечения родословных с учетом всех этих факторов и получил ответ: общий предок всех ныне живущих на Земле людей жил примерно в 1400-х годах до н. э. Из расчетов получалось, что этот общий предок обретался где-то в Азии, но это, скорее всего, связано с принятыми в модели допущениями об исходной точке миграции.