Второй тип ДНК связан с Y-хромосомами, определяющими мужской пол у человека. В норме у женщин 23 пары хромосом, включая и пару Х-хромосом. А у мужчин только 22 пары хромосом плюс одна Х-хромосома, унаследованная от матери, и одна Y-хромосома, полученная от отца. ДНК Y-хромосомы можно использовать для изучения эволюции по мужской линии и, таким образом, избежать усложнений, которые накладываются из-за смешения аутосомных родительских генов, – процесс немножко похож на непрерывную передачу фамилии по мужской линии во многих обществах.
Третий тип – уже известная нам митохондриальная ДНК (мтДНК), которая находится не в ядре, а снаружи его и передается только по женской линии. И хотя этот тип ДНК привлекает неизменное внимание и популяризаторов науки, и медийных изданий – ведь в нем заключен ясный сигнал о наших предках! – но для углубления в эволюционную историю все же гораздо полезнее обращаться к аутосомной ДНК и ее продуктам (почти все наше тело и органы построены из и с помощью белков, ферментов, антигенов и т. д.). Вспомним работу по белкам крови (альбуминам) у человека и обезьян, в результате которой удалось выяснить, что разделение человеческой линии и африканских человекообразных обезьян произошло позже, чем разделение африканских и азиатских обезьян.
Как следует из названия, митохондриальная ДНК расположена вне клеточного ядра, в митохондриях. Эти тельца служат энергетическими станциями клетки, они извлекают из питательных веществ энергию, которую клетка дальше использует для собственных нужд. мтДНК имеется в материнской яйцеклетке, которая после оплодотворения становится первой клеткой тела будущего потомка, а из отцовского сперматозоида при оплодотворении в яйцеклетку не переходит практически никаких митохондрий. Это значит, что по мтДНК можно проследить женскую эволюционную линию (то есть от матери к дочери, внучке и т. д.), потому что мать передает сыновьям свою мтДНК, а от сыновей эта мтДНК дальше к детям уже не уходит. Молекула мтДНК имеет форму замкнутого кольца или петли, построенной из 16 тысяч пар нуклеотидов. Из них лишь небольшая часть кодирует белки, например цитохромы, а оставшаяся часть мтДНК может бесконтрольно мутировать. Следовательно, мтДНК меняется в целом гораздо быстрее, чем ядерная ДНК, поэтому по ней удобно отслеживать сравнительно недавние события и краткосрочные эволюционные изменения. Как уже говорилось во введении, еще до того, как начали поиск неандертальской ДНК, в 1987 году было опубликовано генетическое исследование, оказавшее огромное влияние на изучение человеческой эволюции, – это работа Канн, Стоункинга и Уилсона по разнообразию мтДНК ныне живущих людей.
Я описал, каким жестоким нападкам подверглась эта работа, особенно со стороны разъяренных мультирегионалистов. Однако последующие исследования и уточнения показали, что ее выводы были в основном верными, пусть и чуточку преувеличенными.
Согласно некоторым расчетам, последнюю общую митоходриальную прародительницу (“митохондриальную Еву”) нужно помещать во времена около 150 тысяч лет назад или меньше. Кроме того, оказывается, по разнообразию нынешняя человеческая мтДНК много беднее, чем мтДНК человекообразных обезьян. Отсюда следует вывод, что люди не так давно прошли через так называемое бутылочное горлышко, то есть через резкое снижение численности популяций, и за счет этого разнообразие мтДНК, до того момента высокое, сильно сократилось. Но другие исследователи полагают, что дело тут просто в случайном вымирании женских линий: с тех далеких времен и по настоящее время ряд плодовитых дочерей счастливым образом не прервался только в линии “Евы” (потому второе ее прозвище “счастливая матерь”). Это означает, что линии других матерей, существовавших вместе с Евой, завершились печально (с точки зрения мтДНК): в них в каком-то поколении рождались только сыновья или дочери по той или иной причине не имели потомков.
Знаменитое дерево мтДНК, опубликованное в 1987 году