Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК

Таким образом, в зависимости от выбранной точки зрения можно наградить титулом старейшины вида Homo sapiens некоего человека из Марокко возрастом 300 тысяч лет — или же его сородича возрастом 195 тысяч лет, останки которого были найдены неподалеку от эфиопского селения Омо-Кибиш. На самом деле искать точку отсчета бессмысленно, поскольку наш вид развивался постепенно. Несомненно одно: все первые сапиенсы точно были африканцами, а главное — единой для всех колыбели не существует. Представителей вида Homo sapiens, или, если угодно, архаичных Homo sapiens, находят и в Северной Африке, и в Восточной, и в Южной…

Африканское происхождение человечества кажется очевидным, но до недавнего времени в научном сообществе не было на этот счет единого мнения. В 1990-х годах, когда генетики занялись историей нашего происхождения, все еще шли яростные споры между сторонниками единого африканского происхождения и теми, кто отстаивал идею нескольких независимых эволюционных ветвей в Африке, Европе и Азии, каждая из которых могла положить начало нашему виду. Если согласно первой гипотезе европейцы стали потомками неандертальцев, то согласно второй Homo sapiens вытеснили в Европе своих сородичей-неандертальцев.

Митохондриальная Ева

Подтвердили ли генетические исследования правильность одной из этих гипотез? В 1991 году было еще далеко до нынешних технологий больших данных, которые позволяют одновременно анализировать миллионы фрагментов генома каждого индивида. В то время анализировали лишь одну определенную часть нашей ДНК — митохондриальную. Эта ДНК, находящаяся в митохондриях (маленьких клеточных органеллах, участвующих в выработке энергии), содержит ничтожную долю нашего генофонда (основная его часть содержится в ДНК ядра клетки). Тем не менее она представляет интерес, поскольку дает много информации о различиях между индивидами. Именно на основе различий можно проследить родственные связи, а значит, и восстановить историю. Другая особенность митохондриальной ДНК заключается в том, что она наследуется только по материнской линии. Каждый человек наследует митохондриальную ДНК матери, унаследованную той от своей матери, и т. д.

Сравнение митохондриальной ДНК людей из разных уголков планеты позволило определить время жизни общей праматери всех современных Homo sapiens — так называемой митохондриальной Евы. Как и в случае с датировкой расхождения линий человека и шимпанзе, генетики воспользовались методом молекулярных часов. На этот раз расскажу о нем подробнее.

Как уже говорилось выше, метод сводится к тому, чтобы подсчитать число нуклеотидов, разделяющих две особи. Представим себе две особи — А и Б — и коэффициент мутации один к тысяче (это означает, что мутация происходит раз в тысячу лет). Если тысячу лет назад у А и Б имелся общий предок, то в среднем за это время произошла одна мутация у особи А и одна мутация — у особи Б. В сумме же А от Б будет отличать не одна мутация, а две. Если их общий предок жил 10 тысяч назад, мы найдем между ДНК особей А и Б 20 различий. Взяв за основу типичный коэффициент мутаций, биологи смогли определить возраст митохондриальной Евы.

Здесь стоит сделать оговорку, поскольку имя «Ева» может ввести в заблуждение. Оно вовсе не означает, что мы ведем свою родословную только от женщины-носительницы этой митохондриальной ДНК. Такая ДНК рассказывает историю лишь по материнской линии, очень малую часть генеалогии человека. У каждого из нас два дедушки и две бабушки, но только одна митохондриальная бабушка; прадедушек и прабабушек — восемь, прапрадедушек и прапрабабушек — шестнадцать, но в каждом поколении — лишь одна митохондриальная прародительница. У всех нас в родословной множество женщин, но лишь от одной мы унаследовали дошедшие до наших дней гены митохондрий. У других наших женских предков по материнской линии могло не быть дочерей, или могло не быть дочерей у их дочерей, или у дочерей их дочерей. И потому их митохондриальная ДНК затерялась с переходами от поколения к поколению (хотя они, как и все наши предки, вероятно, передали нам части своей ядерной ДНК — той, что находится в клеточном ядре).

Теперь, когда мы разобрались с терминами, обратимся к расчету, основанному на митохондриальной ДНК. Что же он показал? То, что митохондриальной Еве должно быть от 150 до 200 тысяч лет. Эта датировка поставила точку в споре о недавнем выходе Homo sapiens из Африки или о более ранней эволюции, происходившей параллельно в Африке, Азии и Европе: указание генетиков на период 150–200 тысяч лет назад соответствует гипотезе о недавнем выходе сапиенсов из Африки. Будь верна другая гипотеза — о том, что эволюция происходила параллельно в трех частях света в течение 2 миллионов лет, — самой близкой к нам митохондриальной прародительнице было бы не меньше 2 миллионов лет, а не 150–200 тысяч.