А.Г. Но информация будет тем достовернее, чем больше маркёров?
Л.Ж. Конечно. Когда мы устанавливаем личность по отпечаткам пальцев, даже если это человек уникальный, практически стопроцентно мы можем его идентифицировать, если у нас есть все десять пальцев, хорошо отпечатанные. Когда мы изучаем узоры только на одном пальце или только часть узора, у нас больше возможности спутать и ошибиться. Также и с ДНК, когда мы набираем много фрагментов, мы имеем большую индивидуализацию. Современные исследования вводят в программы своих анализов тысячи таких фрагментов, и это используется, скажем, при выявлении болезней. Когда смотрят, как болезнь возникла и как в родословной или в популяции она себя ведёт, то обращают внимание на то, как сопряжённые фрагменты меняются. Таким образом, можно картировать, то есть найти то место на хромосоме, где находится ген, который поломался, который вызывает болезнь, а как лечить дальше это уже, так сказать, следующий этап. В эволюционных исследованиях мы также можем изучить множество фрагментов.
А.Г. Но вот имея такую генетическую картину современного человечества, какой метод мы можем применить для того, чтобы пойти эволюционно назад, чтобы понять, как эти все индивидуумы сходятся в одном этносе?
Л.Ж. Исторически первое исследование такого рода было проведено с использованием митохондриальных ДНК. Учёные взяли выборку от аборигенов Африки, Азии, Европы, Америки и в этой, поначалу небольшой выборке, сравнивая митохондриальные ДНК разных индивидов друг с другом, обнаружили, что разнообразие митохондриальных ДНК выше всего в Африке. А поскольку мы знаем, что мутационные события могут изменять тип митохондриальной ДНК и мы знаем, как он может меняться, то, следовательно, мы можем сказать, какие типы от каких могли произойти мутационно. А зная тонко мутационный процесс, мы можем определить, когда это могло произойти.
А.Г. Грубо говоря, у тех людей, у которых брали анализ ДНК в Африке и обнаружили гораздо большую вариативность, было больше времени на то, чтобы накопить эти изменения.
Л.Ж. Правильно. Более того, там нашли такие типы митохондриальных ДНК, а потом и по другим маркёрам тоже, по Y-хромосоме и по аутосомным, которые были опознаны как древние. Остальные типы митохондриальных ДНК, на других континентах, были менее разнообразны, и видно, что часть из них возникла уже потом, когда человечество мигрировало из Африки. И вот на картинке мы можем видеть митохондриальное дерево, растущее прямо из Африки. Это та самая первая картинка, полученная по митохондриальной ДНК, которая подтверждала именно гипотезу африканского происхождения.
А.Г. Строго говоря, можно утверждать, что генетикам удалось доказать происхождение женщины в Африке?
Л.Ж. Да, по митохондриальным ДНК. Но потом они изучали Y-хромосомы, и оказалось, что и мужчины происходят из Африки. Они встретились и познакомились всё-таки в Африке.
А.Г. И когда это великое событие случилось?
Э.Х. Благодаря исследованиям митохондриальной ДНК, можно установить не только то, что человек произошёл из Африки, но и когда, то есть установить время его происхождения. Время появления митохондриальной праматери человечества было установлено благодаря сравнительному изучению митохондриальной ДНК шимпанзе и современного человека. То есть зная время разделения двух ветвей шимпанзе и современного человека, а это, примерно, 5-7 миллионов лет, зная темп мутационной дивергенции, это где-то 2-4 процента за миллион лет.
А.Г. А он этот темп постоянный или он зависит от внешних условий?
Э.Х. Конечно, он считается постоянным, хотя для разных участков генома он может быть разный. Сейчас мы говорим только об одном участке митохондриальной ДНК. И вот зная все показатели, было вычислено время существования последней предковой последовательности митохондриальной ДНК. Считается, что прошло 185 тысяч или 200 тысяч лет.
А.Г. Вот здесь, извините, у меня вопрос, который я не могу не задать, потому что начинают мозги плавиться. Когда мы говорим о митохондриальной Еве, мы же не имеем в виду особь?
Э.Х. Нет, конечно. Мы говорим о митохондриальной ДНК.
А.Г. Да, то есть это возникновение путём эволюции целой популяции особей со сходными признаками, которые в процессе отбора закреплялись и о которых мы можем судить, когда и где они появились. Это важно, потому что когда говорят о Еве и предполагают Адама, это древо вдруг превращается в один листик. Начинают утверждать, что вот от какого-то конкретного предка в первом поколении произошёл какой-то другой и от него уже пошло всё человечество. Вот этот период превращения одного предка в другого предка, более близкого к нам, каков он?
Э.Х. Считается, что митохондриальная Ева жила в период резкого сокращения численности наших предков, где-то до десяти тысяч особей. То есть, именно это время прохождения через бутылочное горлышко, через сокращение, является временем появления гомо сапиенс, как биологического вида. То есть, это, примерно, 10-20 тысяч.
А.Г. Вариативность была резко снижена из-за сокращения популяции.
Э.Х. В связи с изменением климата. Это уже не раз происходило в истории человечества.
А.Г. То есть, грубо говоря, если бы произошло другое генетическое событие, мы бы сейчас говорили с вами на совершенно на другом языке, если вообще имели способность говорить. Понятно?
Э.Х. Кроме того, изучая митохондриальную ДНК различных представителей, то есть разных популяций, было высказано предположение, что ещё до выхода из Африки предковая популяция разделилась на три группы, давшие начало трём современным расам – африканской, европеоидной и монголоидной. И считается, что это произошло где-то 60-70 тысяч лет назад.
А.Г. Тут есть некое совмещение двух теорий. От одного предка в Африке, но три ветви, которые дали три расы.
Э.Х. Дополнительные сведения о происхождении человека были получены при сравнении генетических текстов митохондриальной ДНК неандертальцев и современного человека. Учёным удалось прочитать генетических тексты митохондриальной ДНК костных останков двух неандертальцев. Костные останки первого неандертальца были найдены в Фельдховерской пещере в Германии. Чуть позже был прочитан генетический текст митохондриальной ДНК неандертальского ребёнка, который был найден на Северном Кавказе в Межмайской пещере. И вот при сравнении митохондриальной ДНК современного человека и неандертальца были найдены очень большие различия. Так, например, митохондриальная ДНК неандертальца отличается от митохондриальной ДНК современного человека, примерно, по 27 позициям из 370. То есть, мы берём какой-то участок ДНК, например, 400 пар нуклеотидов, и вот 27 нуклеотидов отличаются из этих 370.
А.Г. И это даёт нам очень отдалённого общего предка.
Э.Х. Да. А вот если сравнить генетические тексты современного человека, его митохондриальную ДНК, то там отличие только по восьми нуклеотидам, то есть, по восьми позициям.
А.Г. А метисация?
Э.Х. Считается, что метисация не происходила между человеком и неандертальцем.
А.Г. Ну, какие-то переходные формы антропологи же находили?
Э.Х. Нет, считается, что это совершенно отдельные ветви, и эволюция неандертальского человека и современного человека шли независимо друг от друга.
А.Г. Да, но в нас нет генов неандертальцев?
Э.Х. Неизвестно, но в то же время существует несколько теорий по этому поводу. Всё-таки считается, что метисации не было.
А.Г. Но, всё-таки, длительное сосуществование в достаточно ограниченном регионе?
Э.Х. Возможно. И вот, изучая различия в генетических текстах митохондриальной ДНК неандертальца и современного человека, была установлена дата разделения этих двух ветвей. Это произошло, примерно, 500 тысяч лет назад, а, приблизительно, 300 тысяч лет назад произошло окончательное разделение двух ветвей – неандертальца и современного человека. Затем считается, что неандертальцы расселились по Европе и Азии, а затем, чуть позже, были вытеснены человеком современного типа, который вышел на 200 тысяч лет позже из Африки. И, наконец, где-то 28-35 тысяч лет назад неандертальцы вымерли. Почему это произошло, в общем-то, пока не понятно. Может быть, они не выдержали конкуренции с человеком, а может быть, на это были иные причины. Это нам ещё предстоит разгадать.
А.Г. У меня возник вот какой вопрос прежде, чем вы продолжите. Раз уж мы, так или иначе, идём по этому дереву вниз, от кроны к стволу и корням, возможно ли, зная разнообразие вариаций ДНК современного человека, зная какие мутации происходили, восстановить морфологические признаки общего предка всех трех рас? Того самого первого гомо сапиенс, который появился в Африке около 300 тысяч лет назад. Такую генную реконструкцию возможно совершить?
