Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК

Экспансией банту называют распространение земледелия, начавшееся с запада Африки, вероятнее всего с территории нынешнего Камеруна. Речь, несомненно, идет об одной из самых масштабных в истории волн расселения — как по объему, так и по скорости: народы банту достигли восточноафриканских озер менее чем за 2000 лет. Порожденные этой волной восточноафриканские популяции — говорящие на языке банту жители Зимбабве — генетически очень близки к камерунским.

Незначительные генетические различия, отмеченные у популяций банту, связаны со встречами, которые случались у мигрантов в пути. Я уже упоминала о встрече с пигмеями. Однако, покопавшись в геноме банту, можно обнаружить следы генов, доставшихся им от других местных популяций. Результат довольно любопытен: некоторые участки генома, перешедшие к банту от местных популяций, связаны с иммунным ответом. Следовательно, эти гены помогали переселенцам адаптироваться к новым патогенам, с которыми они сталкивались по мере своей экспансии.

Этот тип перетасовки генов соответствует тому, что генетики называют адаптивным скрещиванием. Тот же механизм действовал, когда сапиенсы встречались с неандертальцами и денисовцами. Благодаря фрагментам генома своих сородичей они лучше адаптировались к патогенам или лучше переносили холод и высокогорные условия.

Малярия

Следует признать, что в этом связанном со здоровьем генном обмене пигмеи оказались проигравшей стороной: им передались генетические заболевания земледельцев. Наиболее известный пример — дрепаноцитоз. Мутации в гене, кодирующем образование гемоглобина, способны вызвать у носителя двух копий этого гена (одной от отца и одной от матери) серповидно-клеточную анемию, или дрепаноцитоз. Без лечения дети умирают от этой болезни, не дожив до пяти лет.

Согласно теории эволюции, этот неблагоприятный ген должен был исчезнуть со сменой поколений благодаря естественному отбору. Но в реальности он дает преимущество носителям единственной копии гена, защищая их от таких патогенов, как Plasmodium falciparum (паразит, вызывающий малярию, или болотную лихорадку). В местах распространения малярии это преимущество перевешивает опасность дрепаноцитоза и мутация затрагивает 10% популяции.

Такая картина наблюдается в большей части тропических областей в Центральной Африке, Южной Азии, реже — на побережье Средиземного моря (напомню, что корсиканские равнины — эндемичная по малярии зона). На основе современных генетических данных ученым удалось датировать мутацию, делающую носителя устойчивым к малярии. Она появилась около 7000 лет назад, то есть в эпоху неолита.

Прибывая в лесные зоны, где жили пигмеи, земледельцы развивали подсечно-огневое земледелие, что способствовало размножению комаров, а значит, и распространению малярии. Вариант гена, дающий устойчивость к малярии, внедрился в геном пигмеев при смешении с земледельцами и впоследствии стал встречаться чаще благодаря естественному отбору. Это еще один пример адаптивного скрещивания, которое дорого обошлось пигмеям, получившим в нагрузку дрепаноцитоз.

1000 лет до н. э. Бесстрашные мореплаватели прибывают в Полинезию

Море, последний рубеж. К тому времени как 3000 лет назад банту завершали свою миграцию, люди, конечно, уже доплывали до морских островов и даже континентов, например до Новой Гвинеи и Австралии, но еще не забирались далеко на восток, в Океанию. Однако примерно 3000 лет назад группе смельчаков удалось добраться по океану до архипелага Вануату, расположенного к западу от Полинезии. Мы знаем об этом благодаря найденной на этих островах керамике, относящейся к культуре лапита, которая, как считается, зародилась на Тайване около 5000 лет назад.

Откуда приплыли эти доблестные моряки? Анализы современной ДНК из этой части Океании показывают, что жители этих островов происходят от смешения предков с генофондом из Юго-Восточной Азии и предков с генофондом с Новой Гвинеи. Археологические и генетические данные в этом случае сходятся: колонизаторы должны были прибыть с острова Тайвань или, по крайней мере, из Юго-Восточной Азии. Осталось выяснить, как и каким путем…

Наибольшей популярностью пользовалась гипотеза, согласно которой первые лапита прибыли через Новую Гвинею, где смешивались с местным населением, а затем продолжили путь на восток к островам Полинезии. В этом случае мореплаватели-первопроходцы, раньше всех ступившие на берега архипелага, скорее всего, представляли собой генетическую смесь популяций папуасов и тайваньцев. Археологические находки со стоянки на Вануату, в Теуме, заставили пересмотреть эту гипотезу: в самых ранних человеческих останках с Вануату не было обнаружено папуасских генов! Выявлены лишь генетические компоненты из Юго-Восточной Азии. Это значит, что лапита добрались до Вануату напрямую, не смешиваясь с папуасами. Такие смешения происходили позже. Это так называемая гипотеза «скорого поезда», предполагающая стремительное распространение культуры лапита от Тайваня до Западной Полинезии.