Ген. Очень личная история - Сиддхартха Мукерджи
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Откуда пришли первые современные люди? К 1991 году Уилсон уже мог реконструировать[917] родственные связи между популяциями из разных частей мира и вычислять относительный возраст любой популяции, используя генетическое разнообразие в качестве молекулярных часов. По мере развития техник секвенирования и аннотации генома генетики совершенствовали этот анализ, распространив свое внимание за пределы митохондриальных вариаций и исследовав тысячи людей из сотен популяций земного шара.
В ноябре 2008-го участники фундаментального исследования[918] под руководством Луиджи Кавалли-Сфорца, Маркуса Фельдмана и Ричарда Майерса из Стэнфордского университета охарактеризовали 642 690 генетических вариаций у 938 индивидов из 51 субпопуляции. Второй поразительный вывод о происхождении человека был сделан как раз благодаря этому исследованию: современные люди, видимо, сформировались 100–200 тысяч лет назад на довольно узкой полоске африканской земли южнее Сахары, откуда потом мигрировали в северном и восточном направлениях, заселив Ближний Восток, Европу, Азию и обе Америки. «Мы видим все меньше и меньше вариаций[919] по мере удаления от Африки, – писал Фельдман. – Эта закономерность согласуется с теорией, по которой первые современные люди заселяли мир поэтапно, оставив Африку менее 100 тысяч лет назад. Каждая их группка, отколовшись с целью освоения новой территории, уносила с собой лишь часть генетического разнообразия родительской популяции».
Старейшие популяции людей[920] – их геномы усеяны многообразными и древними вариациями – это народы сан (бушмены) Южной Африки, Намибии и Ботсваны, а также пигмеи мбути, живущие в дебрях леса Итури в Конго. Самые же «юные» люди[921] – это коренные народы Северной Америки, которые покинули Европу и перешли на полуостров Сьюард на Аляске по Берингову перешейку, а далее – по безледному коридору 15–30 тысяч лет назад. Эту теорию происхождения и миграции человека, подкрепленную палеонтологическими и археологическими находками, геологическими данными и лингвистическими закономерностями, всецело приняло большинство генетиков. Она называется гипотезой африканского происхождения[922], или моделью недавнего африканского происхождения (слово «недавний» подчеркивает удивительно свежую эволюцию современного человека, а аббревиатура ROAM, которую можно еще и перевести как «бродить», – трогательное напоминание о древней жажде странствий, кажется, записанной прямо в наших геномах).
Описание третьего из ключевых выводов этих исследований требует небольшого теоретического введения. Рассмотрим генезис одноклеточного эмбриона, появившегося в результате оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. Генетический материал этого эмбриона происходит из двух источников: отцовские гены – из сперматозоида, материнские – из яйцеклетки. Но клеточный материал эмбриона берется исключительно из яйцеклетки. Сперматозоид – не более чем разрекламированное транспортное средство для мужской ДНК, геном, экипированный энергичным хвостиком.
Помимо белков, рибосом, питательных веществ и мембран яйцеклетка предоставляет эмбриону уникальные структуры, называемые митохондриями. Это энергетические фабрики клетки, настолько анатомически особенные и функционально специализированные, что клеточные биологи относят их к «органеллам» – мини-органам, расположенным внутри клетки. Напомню, основные 23 пары хромосом человека находятся в клеточном ядре, митохондрии же несут в себе дополнительный маленький и независимый геном.
Исключительно женская природа митохондрий в эмбрионе ведет к важным умозаключениям и последствиям. Все люди, как мужчины, так и женщины, наследуют митохондрии от матерей, которые получили их от своих матерей, и так далее по неразрывной линии женских предков, уходящей в бесконечно глубокое прошлое (можно посмотреть на это и с другой стороны: женщины несут в собственных клетках митохондриальные геномы всех своих будущих потомков. Забавно, но существуй в реальности тот самый гомункул, благодаря чисто женскому происхождению он фактически был бы фемункулом).
Теперь вообразим древнее племя с двумя сотнями женщин, каждая из которых приносит одного ребенка. Если это девочка, женщина неизбежно передает свои митохондрии следующему поколению, а через дочь своей дочери – через поколение. Но если у женщины есть только сын, а дочерей нет, ее митохондриальная родословная заходит в генетический тупик и обрывается (эмбрион не получает митохондрии от сперматозоида, поэтому ее сын не передаст митохондриальный геном своим детям). За время эволюции племени десяткам тысяч таких митохондриальных линий не посчастливится, и они оборвутся. И вот в чем соль: если популяция – основатель вида была достаточно невелика и если прошло достаточно много времени, то количество материнских линий будет сокращаться и сокращаться, пока их не останется всего несколько. Если половина из 200 женщин племени родит только сыновей, 100 митохондриальных линий разобьется о стену мужского наследования, исчезнув через поколение. Вторая половина линий сохранится до следующего поколения, где часть из них вновь оборвется на детях мужского пола, и так далее. Через несколько поколений митохондриальная родословная каждого потомка племени независимо от пола сведется всего к нескольким предковым женщинам.
Для современных людей число таких линий достигло единицы: каждый из нас может проследить свою митохондриальную родословную до одной и той же женщины, жившей в Африке около 200 тысяч лет назад. Это общая мать нашего вида. Мы не знаем, как она выглядела, но известно, что ее ближайшие современные родственницы – бушменки из Ботсваны и Намибии.
Я нахожу феномен такой матери-основательницы бесконечно завораживающим. В генетике человека она известна под красивым именем – митохондриальная Ева.
В 1994 году, будучи аспирантом, интересующимся генетическими истоками иммунной системы, я путешествовал по Великой рифтовой долине из Кении в Зимбабве, направляясь через бассейн реки Замбези к равнинам Южной Африки. Это было эволюционное путешествие человека наоборот. Конечной точкой маршрута значилось почти равноудаленное от Намибии и Ботсваны засушливое южноафриканское плато, где когда-то жила часть племен сан. Это было место лунной пустоты – сухой и плоский, словно столешница, массив земли, обезглавленный какой-то мстительной геофизической силой, нависал над окрестными равнинами. К тому моменту череда краж и потерь свела количество моего имущества почти к нулю: у меня были четыре пары боксеров, которые я нередко сдваивал и носил как шорты, коробка протеиновых батончиков и бутылочки воды. «Нагими мы приходим», – сказано в Библии. Примерно таким пришел и я.
Немного воображения, и мы восстановим историю человечества, приняв это открытое всем ветрам плато за отправную точку. Отсчет начинается около 200 тысячелетий назад, когда популяция ранних современных людей заселила эту территорию или подобное место неподалеку (эволюционные генетики Бренна Хенн, Маркус Фельдман и Сара Тишкофф указывают на более западную точку начала миграции людей, рядом с побережьем Намибии). Мы абсолютно ничего не знаем о культуре и обычаях этого древнего племени. Те люди не оставили никаких артефактов – ни инструментов, ни рисунков, ни пещерных жилищ – за исключением самого
