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

Потом мы получили оценку времени, когда неандертальская ДНК оказалась в составе неафриканской ДНК. Для этого мы представили, как шла рекомбинация – процесс, происходящий в ходе созревания яйцеклеток и сперматозоидов, предполагающий взаимоперестановку крупных фрагментов родительской ДНК и создание по-новому перетасованной последовательности, которая уже и передается детям. Представим, к примеру, первое гибридное поколение: женщину, мать которой была неандерталкой, а отец – представителем современных людей. В клетках ее тела каждая пара хромосом представлена одной целой неандертальской и одной целой современной хромосомой. Но в ее яйцеклетках при этом содержится 23 перетасованных хромосомы. И каждая из этих хромосом может иметь одну половину неандертальскую, а вторую – современную. Далее предположим, что эта женщина сошлась с современным мужчиной, их потомки передали смешанные гены в следующие поколения современных людей, а те в следующие. И с каждым новым поколением фрагменты неандертальской ДНК нарезались все мельче и мельче – рекомбинация срабатывает подобно ножу в кухонном комбайне, нарезая родительскую ДНК и перемешивая ее кусочки в случайных комбинациях на хромосоме. И вот, измеряя типичную длину кусочков неандертальской ДНК у нынешних людей – а мы выбрали эти кусочки по тому критерию, что у неандертальцев и неафриканцев они одни, а у африканцев другие, – можно узнать, сколько прошло поколений с момента вхождения неандертальской ДНК в геном предков нынешних людей.

Используя такой подход, мы выяснили, что неандертальский генетический материал (по крайней мере, некоторая его часть) был получен современными людьми где-то в интервале 86–37 тысяч лет назад²⁰

. После этого мы уточнили оценки времени смешения, а для этого включили в работу образцы древней ДНК современного человека из Сибири, жившего, согласно радиоуглеродным датировкам, 45 тысяч лет назад. У этого сибиряка фрагменты неандертальского происхождения были в среднем в семь раз длиннее, чем у нынешних людей, а это подтверждает, что он жил существенно ближе ко времени гибридизации с неандертальцами. Сибирский материал позволяет сузить диапазон датировки данного события гибридизации: 54–49 тысяч лет назад²¹

.

Но в 2012 году мы еще не доказали, что в выявленном событии гибридизации участвовали именно неандертальцы. Ведь оно могло быть и с другими архаичными людьми, не обязательно неандертальцами, как указывал Грэм Куп, и это был, пожалуй, самый серьезный для нас вопрос²²

. Найденные закономерности могли быть результатом встреч современных людей с неизвестными пока архаичными людьми, связанными дальним родством не только с нами, но и с неандертальцами.

А через год мы смогли вывести из игры сценарий Купа. Тут помогли данные, полученные в лаборатории Пэабо из неандертальских костей, найденных в Южной Сибири: возраст этих костей составлял по меньшей мере 50 тысяч лет (радиоуглеродное датирование дает лишь нижний предел, так что действительный возраст может быть существенно старше)²³. И по этому сибирскому геному нам удалось получить в сорок раз больше данных, чем для хорватского неандертальца. А с такими данными мы смогли с помощью перекрестного сравнения фрагментов последовательности отредактировать ошибки. В результате геном прочитался даже с меньшим уровнем ошибок, чем геномы нынешних людей. По этому высококачественному прочтению мы определили, насколько родственны неандертальцы и современные люди: в расчетах мы опирались на число мутаций, произошедших со времени разделения их линий. Мы не нашли фрагментов генома (или их было совсем мало), которые бы свидетельствовали об общих предках неандертальцев с современными африканцами (из районов южнее Сахары) в интервале последнего полумиллиона лет. Но с неафриканцами такие фрагменты нашлись – и их общий с неандертальцами предок существовал в интервале последней сотни тысяч лет. Это попадает во временные рамки укоренения неандертальцев в Западной Евразии. Значит, современные люди скрещивались именно с неандертальцами, а не с какими-то отдаленно родственными группами.

Гибридизация на Ближнем Востоке