Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов

Начало этой коллекции положил палеонтолог Драгутин Горянович-Крамбергер в 1899 году, раскопав около восьми сотен костей, принадлежавших 75 неандертальцам. Это самое крупное “кладбище” неандертальцев, когда бы то ни было найденное. Место им нашлось в Музее естественной истории в средневековом центре Загреба. В другой пещере – пещере Виндия в Северной Хорватии (рис. 6.1) – неандертальские остатки обнаружил и исследовал хорватский палеонтолог Мирко Малез в конце 1970-  х – начале 1980- х. Ему попались костные фрагменты нескольких неандертальцев, но особенно выигрышных черепов, похожих на крапинские, ему не досталось. Зато Малез откопал целую кучу костей пещерных медведей. Все это отправилось в Институт четвертичной палеонтологии и геологии, относящийся к Хорватской академии наук и искусства. Я организовал поездку и в музей, и в институт. И в августе 1999 года прибыл в Загреб.

Рис. 6.1. Пещера Виндия в Хорватии. Фото: Йоханнес Краузе, MPI-EVA

Конечно, крапинская коллекция неандертальцев впечатляла, но я скептически оценивал ее потенциал для изучения ДНК. Ведь этим костям было 120 тысяч лет, существенно больше, чем нашим прежним образцам с ДНК. Коллекция из Виндии обнадеживала больше.

Прежде всего, она была моложе. В этой пещере неандертальцев нашли в нескольких слоях, но самый верхний, читай – самый молодой, датировался примерно в 30–40 тысяч лет, что для неандертальцев почти конец истории. К тому же меня несказанно радовали кости пещерных медведей, там их было полным-полно. В духоте институтского подвала хранились бесчисленные бумажные свертки с костями, рассортированными по осадочным слоям и типам: упаковки с ребрами, упаковки с позвонками, упаковки с бедренными костями… и много таких. Я напал на золотую жилу древних ДНК.

За эту коллекцию отвечала Майя Паунович, дама в возрасте, которая всю жизнь проработала в институте, не выезжая на публичные выставки и имея мало возможностей для исследований. Она была вполне дружелюбна, но вместе с тем мрачновата – безусловно, понимала, что большая наука обошла ее стороной. Три дня мы провели вместе с Майей, рассматривая коллекцию. Она передала мне кости пещерных медведей из нескольких осадочных слоев и к ним еще 15 образцов костей неандертальцев. Это именно то, что нам требовалось; теперь можно было приступать к исследованиям генетической изменчивости неандертальцев. Улетая обратно в Мюнхен, я был совершенно уверен, что все у нас быстро получится.

Тем временем Матиас Крингс отсеквенировал еще один фрагмент мтДНК эталонного неандертальца. Получилась примерно та же самая картина, что и с первым фрагментом: неандертальская мтДНК отделилась от ДНК предков современного человека около полумиллиона лет назад. Хорошо, что выводы подтвердились, это и ожидалось, но после эмоционального подъема того первого открытия немного скучновато. Неудивительно, что Матиас с нетерпением ждал Майиных образцов из Загреба.

Сначала мы посмотрели на степень сохранности аминокислот. Аминокислоты – это те кирпичики, из которых построены любые белки, и для их анализа требуется существенно меньшее количество вещества, чем для выделения ДНК. Ранее мы показали, что если не удается выявить спектр аминокислот, составляющих коллаген – основной белок костной ткани, да еще удостовериться, что эти аминокислоты присутствуют в необходимой для жизни химической форме, то вряд ли будут успешными и поиски ДНК. И тогда нет смысла уничтожать сравнительно большие куски ценной кости. Семь из пятнадцати костей показались нам пригодными, а одна выглядела особенно перспективной. Послав небольшой ее кусочек на радиоуглеродный анализ, мы получили датировку – 42 тысячи лет. Матиас приготовил пять вытяжек из этой кости и нашел два фрагмента мтДНК, аналогичных эталонному экземпляру. Хорошая работа. Он отсеквенировал сотни клонов, каждую позицию проверил минимум в двух прогонах – я настоял на этом, чтобы иметь по два повтора из независимых вытяжек. В этом случае можно быть уверенным в надежности результата.

И вдруг в марте 2000 года, когда Матиас трудился изо всех сил, в Nature вышла работа, заставшая нас врасплох. Британская команда отсеквенировала мтДНК еще одного неандертальца из Мезмайской пещеры на Кавказе[37]. Они обошлись без технологических излишеств, которые у нас считались обязательными. Например, они не клонировали продукты, полученные в ходе ПЦР. Тем не менее ДНК у них получилась почти идентичная эталонной. Матиас ужасно расстроился – он так хотел сам опубликовать ДНК второго неандертальца, а его опередили! И замедлилось все из-за того, что я осторожничал и требовал бесконечных проверок. Конечно, мне было жаль его, но все же радовало, что наша первая, пионерная, последовательность подтвердилась независимой командой.