Наука Плоского Мира II: Земной шар

Лет тридцать тому назад в моду на короткое время вошло представление о «митохондриальной Еве», и многие СМИ, по всей видимости, подхватили мысль о том, что в популяции наших предков, ставшей упомянутым «бутылочным горлышком», была всего одна женщина — самая настоящая Ева. Это, конечно же, чушь, однако вере в существование «Евы» способствовали публикации СМИ, расписавшие эту идею во всей красе. На самом же деле, все, как обычно, обстоит немного сложнее. В клетках людей, а также большинства животных и растений, есть так называемые митохондрии. Это потомки симбиотических бактерий, прошедших через миллиарды поколений. Митохондрии до сих пор хранят часть своего древнего генетического наследия в виде митохондриальной ДНК. Материнские митохондрии передаются клеткам зародыша, в отличие от митохондрий отца, которые либо погибают, либо становятся частью плаценты. Так или иначе, митохондрии практически целиком наследуются от матери. Со временем ДНК митохондрий накапливает мутации, однако наиболее важные гены изменяются реже (скорее всего, из-за того, что родившиеся в результате дети, если таковые были, обладали дефектами), а некоторые фрагменты, наоборот, мутируют довольно быстро. Таким образом, опираясь на изменения, накопленные в нескольких последовательностях ДНК, можно определить промежуток, отделяющий данную последовательность от общего предка любой пары женщин. Удивительным образом почти все такие пары ДНК, взятых у совершенно разных женщин, сходятся к одной консенсусной последовательности, возраст которой составляет около 70 000 лет.

Одна-единственная женщина, наша общая прародительница.

Неужели Ева?

Что ж, именно эта история по вполне понятным причинам захватила внимание СМИ. Однако в ней есть неувязки. Наличие одной-единственной последовательности митохондриальной ДНК совсем не означает, что такой последовательностью обладала лишь одна женщина, или что у всех женщин, ДНК которых была подвергнута анализу, есть одна общая прародительница. Исходя из современного разнообразия различных генов, можно сделать вывод о том, что 70 000 лет назад в человеческой популяции было не менее 50 000 женщин, многие из которых обладали этой гипотетической ДНК или, по крайней мере, ДНК, которую невозможно отличить от гипотетической с помощью современных методов. Какое-то время с ними сосуществовали носительницы других ДНК, но впоследствии их ветви в общечеловеческом генеалогическом древе вымерли, не достигнув настоящего времени. Мы не можем с уверенностью назвать причину вымирания этих ветвей, однако в математических моделях такое происходит довольно часто. Возможно, носительницы ДНК, которая была сходна с той единственной последовательностью, дожившей до наших дней, оказались более «приспособленными» или же попросту превзошли своих конкурентов числом. Возможно даже, что выбор женщин, принимавших участие в исследовании, был необъективным, и среди современных женщин на самом деле встречается более одной митохондриальной ДНК.

Откуда нам известно, что 70 000 лет тому назад на Земле уже было не менее 100 000 человек в противовес историям, в которых говорится о паре людей, появившихся 6 000 лет назад? У современных людей многие гены (около 30 %), содержащиеся в ядрах клеток, существуют в нескольких вариантах. Подобно «диким» популяциям (которые не разводятся в лабораторных условиях или для собачьих выставок), у каждого конкретного человека примерно 10 % генов имеют две различные версии, унаследованными от отца и матери посредством сперматозоида и яйцеклетки. Общее число генов человека составляет примерно 30 000, поэтому двумя версиями будут представлены в среднем около 3 000 генов. У некоторых генов, в частности, генов иммунной системы, благодаря которой каждый из нас обладает специфической индивидуальностью и приобретает восприимчивость к одним веществам и невосприимчивость к другим, существуют сотни различных вариантов (во всяком случае, у четырех наиболее важных). У (обычного) шимпанзе набор вариаций иммунных генов очень похож на человеческий: среди 65 вариантов одного из иммунных генов не совпадают только два. Мы пока что не знаем, справедливо ли это в отношении бонобо, так как не располагаем достаточным количеством их ДНК-материала, но, скорее всего, это так и, вполне возможно, даже в большей степени. А вот набор вариантов гориллы немного отличается (хотя анализы затронули лишь 30 % их числа).