Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом

Такие методы сейчас появляются: специалисты по статистической генетике как раз разрабатывают новый класс приемов для отслеживания смешений и миграций у популяций с очень сходным ансамблем древнего наследия. Секрет в том, что упор делается не на общее историческое прошлое, а на общее настоящее. Когда имеется достаточно большая выборка, мы можем в парах индивидов выявить сегменты генома, приобретенные от общих предков не более сорока поколений назад. А значит, мы поймем, что происходило в человеческой истории в этих временных рамках (примерно тысяча лет)⁹

. Пока выборка древней ДНК небольшая, этот метод не слишком полезен, потому что пары индивидов с крупными одинаковыми кусками ДНК – исключительная редкость. Но с увеличением числа прочтенных древних геномов вырастет в квадрате и число возможных пар. Если сохранятся сегодняшние темпы добавления новых данных по древней ДНК, то в следующие несколько лет каждая лаборатория, оснащенная подобно моей, сможет ожидаемо выдавать тысячи полностью прочтенных древних геномов в год. И тогда мы получим подробные хроники истории человечества за последнее тысячелетие.

Как мощно может работать эта методика, демонстрирует пример исследования 2015 года “Люди Британских островов”. В ходе проекта было собрано более двух тысяч биологических образцов нынешних британцев, чьи бабушки и дедушки родились в одном округе (то есть в пределах 80 километров друг от друга)¹⁰

. Исследование показало, что британское население по общим меркам очень гомогенно. То есть генетические различия (оцененные классическими приемами) между двумя любыми популяциями Британии в 100 раз меньше, чем между популяциями европейцев и восточноазиатов. Однако, несмотря на гомогенность, авторы смогли разделить британское население на 17 отчетливых кластеров именно по повышенному уровню недавнего родства. Расположив эти кластеры на карте, они получили замечательное генетическое структурирование. Оно хорошо просматривается, несмотря на то, что в течение последнего тысячелетия люди постоянно перемещались из одной деревни в другую, что как нельзя более способствовало перемешиванию. Границы кластеров совпадают с границей между Девоном и Корнуоллом на юго-западе, с Оркнейскими островами на севере от побережья Шотландии. Крупный кластер покрывает Ирландское море, отражая миграцию шотландских протестантов в Северную Ирландию в течение последних нескольких столетий. В Северной Ирландии расположены два отчетливых, мало перекрывающихся кластера – это группы католиков и протестантов, разделенные религией и сотнями лет ненависти из-за британского правления. И если с современными образцами получились такие неплохие результаты, то с древними образцами должно получиться еще лучше. У меня в лаборатории уже имеются данные ДНК более трехсот древних бриттов. Стоит их присовокупить к материалам по современным британцам (а они доступны благодаря проекту “Люди Британских островов”), и у нас будет тот самый мостик между прошлым и настоящим, пусть и на маленьком участке мира.

Работы с большой выборкой древней ДНК выглядят многообещающе и для оценки численности человеческой популяции в разные моменты прошлого. Для дописьменных эпох эта задача чрезвычайно трудна из-за отсутствия надежных данных. Но она тем не менее важна для понимания не только эволюции и истории, но и экономики и экологии. В популяции в сотни миллионов человек (как у сегодняшних хань) у случайно выбранной пары вряд ли найдутся общие сегменты ДНК, попавшие в геномы в последние сорок поколений, потому что в пределах этого периода выбранная пара наследует свою ДНК от совершенно разных предков. А теперь возьмем компактную популяцию (скажем, население Андаманских островов, составляющее по последней переписи меньше сотни человек): любая пара окажется более или менее близкими родственниками, и это будет видно по множеству общих фрагментов ДНК. Измеряя подобным же образом степень родства в парах англичан, ученые выяснили, что население Англии в последние несколько столетий насчитывало в среднем много миллионов¹¹. А сейчас мы с Пьером Паламарой на основе этой методики продемонстрировали, что ранние фермеры Анатолии 8 тысяч лет назад были частью крупной популяции, более многочисленной, чем синхронные им охотники-собиратели юга Швеции, что, в принципе, ожидаемо, потому что сельское хозяйство может прокормить большее население. Я более чем уверен, что примерение этого подхода к древней ДНК даст полноценное представление об изменении численности популяций во времени.

Какие открытия в биологии человека обещает древняя ДНК