Невероятная одиссея человека. История о том, как мы заселили планету - Элис Робертс

присущих любому черепу. Катерина показала, что вместо того, чтобы измерять черепа кронциркулем для расчета углов и расстояний, она получала их пространственные модели с помощью электронного дигитайзера и КТ-изображений. Дигитайзер представляет собой изящное устройство — шарнирная консоль заканчивается пером, которым нужно прикасаться к поверхности черепа. Точки контакта преобразуются в координаты x, y и z. Этот прибор, широко использующийся в дизайне и инженерных разработках, теперь начинает применяться и при исследовании древних костей. 3D-координаты можно было перенести и с подробных КТ-изображений, на которых фиксировались точки внутренней и внешней поверхностей черепа.

Получив и количественно обработав информацию, Катерина могла сравнить черепа на примере изменений у различных приматов.

— Отличия между неандертальцами и современными людьми и отличия между подвидами живущих сегодня приматов — это не одно и то же, — сказала она. — Это ближе к степени отдаленности между близкородственными видами.

— То есть вы абсолютно уверены, что неандертальцы являются отдельным видом? — спросила я.

— Да, именно так я бы и сказала. Они слишком отличаются, чтобы быть другой популяцией или даже подвидом современного человека. Они были нашим родственным видом. Очень близким — но отдельным.

Казалось, это опровергало мультирегиональную теорию, говорящую о том, что все, начиная с Homo erectus, по существу принадлежали к одному и тому же виду.

— А как насчет Чокловины? — спросила я.

Катерина показала мне компьютерную 3D-модель черепа из Чокловины, созданную по КТ-сканам, которые сделали в местной больнице. Она поворачивала модель на экране, показывая соответствующие особенности. Надбровная дуга была большой, но, в отличие от «сросшихся бровей» неандертальцев, прерывалась посередине. Затылочная кость на задней части черепа действительно выступала, и выйная линия, место прикрепления мышц шеи, была четко выражена. Но череп не напоминал неандертальский, не было ничего необычного в его размере, отсутствовали странные аномалии.

Каковы же результаты анализа формы? Катерина сравнила сделанную в 3D «ландшафтную конфигурацию» черепа из Чокловины с черепами неандертальца и современного человека (включая период верхнего палеолита). При сравнении с использованием ряда статистических методов череп из Чокловины всегда оказывался ближе к современным людям [1]. «По результатам анализа я не вижу никакого сходства с неандертальцами, — сказала Катерина. — Нет никаких доказательств, подтверждающих, что это гибрид. По анатомическому строению это типично современный человек».

Было ясно, что Катерина не могла дождаться, чтобы посмотреть на другие экземпляры предполагаемых гибридов, как череп из пещеры Оасе. Она без всякого предубеждения относилась к своим результатам и тому, что могла бы обнаружить в будущем.

«Конечно, это не значит, что скрещивания не было. Возможно, просто еще не найдены гибриды. Или необходимым критериям соответствуют гибриды, которых я еще не исследовала. Или, возможно, скрещивание происходило так редко, что не осталось никаких следов. Современные генетические данные свидетельствуют, что, если смешение и случилось, оно было настолько незначительным, что никак не повлияло на эволюцию».

На самом деле в Лейпциге изучали не только форму и размер костей неандертальцев, но и их гены. В 1997 г. группа ученых во главе со Сванте Паабо из Института Общества Макса Планка опубликовала данные первого анализа ДНК вымершего вида человека. Из останков, найденных в Неандерской долине, ученым удалось извлечь митохондриальную ДНК. Паддо решил искать некодирующий и быстро мутирующий фрагмент мтДНК. Этот способ уже с успехом применялся при исследовании родственных связей между различными видами в ходе эволюции.

Извлечение ДНК из древних костей всегда было огромной проблемой, поскольку после смерти ДНК начинает разрушаться. Но Паабо надеялся, что некоторые мельчайшие фрагменты все же сохранились. Чтобы снизить возможность загрязнения образца современной ДНК, выделение древней ДНК проводили в стерильном помещении. Образец кости измельчали в порошок, а затем обрабатывали для активизации амплификации любой присутствующей ДНК, заставляя ее фрагменты воспроизводить собственные копии. После этого выполняли секвенирование. Полученные результаты оказались ошеломляющими — при сравнении нуклеотидной последовательности неандертальцев с эквивалентной последовательностью мтДНК, взятой почти у 1000 современных людей, обнаружились явные различия. Последовательности мтДНК современных людей отличались в среднем восемью различными парами оснований из почти четырехсот. Но у последовательности неандертальцев в среднем отмечалось двадцать шесть различий в паре оснований по сравнению с образцами, полученными у современных людей. Это позволило предположить, что неандертальская и современная мтДНК на протяжении примерно 600 тыс. лет эволюционировали в разных направлениях. Хотя это очень и очень давно по сравнению с возрастом самого древнего известного неандертальца (жившего около 300 тыс. л. н.) и самого древнего известного современного человека (жившего около 200 тыс. л. н.), но тем не менее логично, поскольку эволюционные ветви начали расходиться внутри родоначальной популяции Homo heidelbergensis [2].

Этот результат поддерживает теорию недавнего африканского происхождения современных людей, которые заменили популяции более ранних людей. Мультирегиональная гипотеза, наоборот, предполагает, что архаичные популяции Африки, Европы и Азии развились в современные. Согласно же теории переходных форм, современные люди появились в Африке, затем расселились в Европу и Азию и скрещивались с присутствующими там древними людьми.

Результаты Паабо позволили предположить, что линии мтДНК разделились (и остались разделенными) по крайней мере за сотни тысяч лет до того, как современные люди появились в Европе. Даже если игнорировать этот срок, мультирегиональная модель с гибридизацией предполагает, что генетически неандертальцы ближе всех к современным европейцам, но никаких доказательств этого в мтДНК не было: нуклеотидная последовательность неандертальцев одинаковым образом отличалась от последовательностей всех современных людей во всем мире. В другом исследовании сравнивали древнюю ДНК, выделенную из двух останков современных европейцев, возраст которых составлял 25 тыс. лет. Было обнаружено, что мтДНК кроманьонцев находилась в диапазоне изменчивости современного человека и очень отличалась от последовательностей неандертальцев [3].

Исходя из изменений мтДНК, а также моделирования распространения популяции современных людей в Европе, швейцарские исследователи предположили, что максимальная частота скрещивания между двумя популяциями составляла менее 0,1 %. Статистически это настолько мало, что практически не существует, и швейцарские ученые решились предположить существование двух биологически отличных видов, которые не могли оставить способное к дальнейшему размножению потомство, даже если бы у них была возможность спариваться друг с другом [4].

Итак, доказывают ли результаты данного исследования мтДНК, что неандертальцы не могут считаться одними из предков современных европейцев? Что ж, похоже, они указывают именно на это. Однако на самом деле нельзя полностью исключать, что какое-то смешение между современными и древними популяциями все-таки происходило. Возможно, гены неандертальцев вошли в генофонд человека, но их ветви вымерли, не оставив нам своего следа. И что, если только мужчины-неандертальцы скрещивались с пришедшими современными людьми? Этого не определить по мтДНК, которая наследуется только от матери. Таким образом, хотя исследования мтДНК неандертальцев впечатляют и предполагают, что гибридизации не произошло, они не могут