Знание-сила, 2000 № 04 (874)

Человек получает от отца и от матери по набору из двадцати трех определенных хромосом. Но то, какая из них наследуется от бабушки, а какая от дедушки, определяется случайно. Поэтому хромосомы у братьев и сестер несколько различны, и они могут быть не очень похожи друг на друга. А главное, по этой причине в ходе полового размножения между членами популяции происходит как бы «горизонтальное» перемешивание хромосом и возникновение различных новых генетических комбинаций. Эти комбинации и есть материал для эволюции, для естественного отбора. Иное дело – митохондриальная ДНК. Каждый человек получает мтДНК только от своей матери, та – от своей и так далее в ряду только женских поколений, которая имеет шанс передать ее и дальше.

И вот теперь учеными была проанализирована митохондриальная ДНК из костей скелета двухмесячного ребенка, найденного экспедицией Института археологии РАН в пещере Мезмайская на Кавказе. Отметим, что это самая восточная находка неандертальца, а жил он 29 тысяч лет назад. Из найденных ребер генетики сумели извлечь остатки генетического вещества ребенка и получили в результате отрезок мтДНК в 256 пар.

Что же показал анализ? Во-первых, «кавказская» мтДНК на 3,48 процента отличается от отрезка в 379 пар из костей коренного неандертальца из Германии, из долины Неандер, чей анализ был сделан еще в 1997 году. Эти различия невелики и говорят о родстве двух существ, несмотря на большое расстояние,

разделяющее их, и время. Любопытно, что, по подсчетам ученых, немецкий и кавказский неандертальцы имели общего предка около 150 тысяч лет назад.

Но главное: этот отрезок очень сильно отличается от ДНК современного человека. В нем не удалось найти следов генетического материала, который мог бы быть передан от неандертальцев человеку современному.

Насколько надежным инструментом для изучения давнего прошлого служит анализ полученных с огромным трудом обрывков древних ДНК? – мой вопрос одному из авторов сенсационного открытия, Игорю Овчинникову.

«Довольно большой отрезок ДНК получить из древних останков нельзя. Возможно получить какое-то количество различных коротких фрагментов ДНК или получить большой фрагмент, совмещая перекрывающиеся отрезки. Тем не менее возможность для сравнения древнего и современного материала и филогенетического анализа, конечно, есть. Как правило, в такой работе для сравнения используются два высоко изменчивых участка в контрольном регионе митохондриальной ДНК человека, для которого проведены исследования на различных современных популяциях и известна примерная скорость появления мутаций. Отсюда появляется возможность построения филогенетического дерева, показывающего родство между разными популяциями и время их происхождения от общего предка».

Однако окончательную точку в споре о степени родства неандертальца и человека, на мой взгляд, все-таки не стоит ставить. Можно сравнивать мтДНК неандертальца с мтДНК не только современного человека, но и нашего прямого предка – кроманьонца. Правда, пока такой мтДНК еще не получено, но все впереди.

Возможно, существовали разные – генетически различавшиеся – группы неандертальцев, и какие-то из них все же были в числе наших предков.

Но все это не снимает драматизма ситуации: две параллельные ветви шли к светлому будущему цивилизации. И одна из них исчезает! Обстоятельства этого еще предстоит изучать и изучать.

Вот каким образом можно представить основные события в области исследований древней ДНК.

1984 год-получение и определение нуклеотидной последовательности ДНК из вымершего вида зебры квагга в лаборатории Аллана Вильсона в Калифорнии.

1985 год – клонирование и определение нуклеотидной последовательности из древней египетской мумии.

В последующие годы небольшие отрезки ДНК из древних останков тысячекратно умножались с помощью полимеразной цепной реакции – метода, который был разработан в 1985 году. Этот метод революционизировал молекулярную биологию и генетику, и авторы получили за него Нобелевскую премию. Получая множество копий исходного материала, исследователи заметно упростили себе работу.

1988 год – показана возможность анализа митохондриальной ДНК из образцов мозга человека давностью 7 тысяч лет.

1989 год – двумя группами в США показана возможность умножения древней митохондриальной ДНК.

1989 год – анализ митохондриальной ДНК сумчатого волка из Австралии, который вымер в прошлом веке.

1990 год – получен фрагмент ДНК из хлсропластов древних видов магнолии.

1992 год – получен фрагмент ДНК из ископаемого термита в янтаре.

Несколько позже начались главные работы по древним останкам человека. К наиболее интересным можно отнести:

1995 год – исследование митохондриальной ДНК из Тирольской мумии.

1997 год – исследование митохондриальной ДНК из останков неандертальца, найденного в окрестностях Дюссельдорфа в 1856 году.

Достаточно много исследований в последние годы было связано с изучением мумий из Северной и Южной Америки.