В эволюционных исследованиях мы также мож
ем изучить множество фрагментов.
А.Г. Но вот имея такую генетическую картину современного чело
вечества, какой метод мы можем применить для того, чтобы пойти эволюцион
но назад, чтобы понять, как эти все индивидуумы сходятся в одном этносе?
Л.Ж. Исторически первое исследование такого рода было провед
ено с использованием митохондриальных ДНК. Учёные взяли выборку от абор
игенов Африки, Азии, Европы, Америки и в этой, поначалу небольшой выборке,
сравнивая митохондриальные ДНК разных индивидов друг с другом, обнаруж
или, что разнообразие митохондриальных ДНК выше всего в Африке. А поскол
ьку мы знаем, что мутационные события могут изменять тип митохондриальн
ой ДНК и мы знаем, как он может меняться, то, следовательно, мы можем сказат
ь, какие типы от каких могли произойти мутационно. А зная тонко мутационн
ый процесс, мы можем определить, когда это могло произойти.
А.Г. Грубо говоря, у тех людей, у которых брали анализ ДНК в Африк
е и обнаружили гораздо большую вариативность, было больше времени на то,
чтобы накопить эти изменения.
Л.Ж. Правильно. Более того, там нашли такие типы митохондриальн
ых ДНК, а потом и по другим маркёрам тоже, по Y-хромосоме и по аутосомным, ко
торые были опознаны как древние. Остальные типы митохондриальных ДНК, на
других континентах, были менее разнообразны, и видно, что часть из них воз
никла уже потом, когда человечество мигрировало из Африки. И вот на карти
нке мы можем видеть митохондриальное дерево, растущее прямо из Африки. Э
то та самая первая картинка, полученная по митохондриальной ДНК, которая
подтверждала именно гипотезу африканского происхождения.
А.Г. Строго говоря, можно утверждать, что генетикам удалось док
азать происхождение женщины в Африке?
Л.Ж. Да, по митохондриальным ДНК. Но потом они изучали Y-хромосом
ы, и оказалось, что и мужчины происходят из Африки. Они встретились и позна
комились всё-таки в Африке.
А.Г. И когда это великое событие случилось?
Э.Х. Благодаря исследованиям митохондриальной ДНК, можно уст
ановить не только то, что человек произошёл из Африки, но и когда, то есть у
становить время его происхождения. Время появления митохондриальной п
раматери человечества было установлено благодаря сравнительному изуч
ению митохондриальной ДНК шимпанзе и современного человека. То есть зна
я время разделения двух ветвей шимпанзе и современного человека, а это, п
римерно, 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 услови
й?
Э.Х. Конечно, он считается постоянным, хотя для разных участков
генома он может быть разный. Сейчас мы говорим только об одном участке ми
тохондриальной ДНК. И вот зная все показатели, было вычислено время суще
ствования последней предковой последовательности митохондриальной Д
НК. Считается, что прошло 185 тысяч или 200 тысяч лет.
А.Г. Вот здесь, извините, у меня вопрос, который я не могу не зада
ть, потому что начинают мозги плавиться. Когда мы говорим о митохондриал
ьной 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 популяц
ии особей со сходными признаками, которые в процессе отбора закреплялис
ь и о которых мы можем судить, когда и где они появились. Это важно, потому ч
то когда говорят о Еве и предполагают Адама, это древо вдруг превращаетс
я в один листик. Начинают утверждать, что вот от какого-то конкретного пре
дка в первом поколении произошёл какой-то другой и от него уже пошло всё ч
еловечество. 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 е
сть, именно это время прохождения через бутылочное горлышко, через сокра
щение, является временем появления гомо сапиенс, как биологического вид
а. То есть, это, примерно, 10-20 тысяч.
А.Г. Вариативность была резко снижена из-за сокращения популя
ции.
Э.Х. В связи с изменением климата. Это уже не раз происходило в и
стории человечества.
А.Г. То есть, грубо говоря, если бы произошло другое генетическ
ое событие, мы бы сейчас говорили с вами на совершенно на другом языке, есл
и вообще имели способность говорить. Понятно?
Э.Х. Кроме того, изучая митохондриальную ДНК различных предст
авителей, то есть разных популяций, было высказано предположение, что ещ
ё до выхода из Африки предковая популяция разделилась на три группы, дав
шие начало трём современным расам Ц африканской, европеоидной и монгол
оидной. И считается, что это произошло где-то 60-70 тысяч лет назад.
А.Г. Тут есть некое совмещение двух теорий. От одного предка в А
фрике, но три ветви, которые дали три расы.
Э.Х. Дополнительные сведения о происхождении человека были п
олучены при сравнении генетических текстов митохондриальной ДНК неанд
ертальцев и современного человека. Учёным удалось прочитать генетичес
ких тексты митохондриальной ДНК костных останков двух неандертальцев.
Костные останки первого неандертальца были найдены в Фельдховерской п
ещере в Германии. Чуть позже был прочитан генетический текст митохондри
альной ДНК неандертальского ребёнка, который был найден на Северном Кав
казе в Межмайской пещере. И вот при сравнении митохондриальной ДНК совре
менного человека и неандертальца были найдены очень большие различия. Т
ак, например, митохондриальная ДНК неандертальца отличается от митохон
дриальной ДНК современного человека, примерно, по 27 позициям из 370. То есть,
мы берём какой-то участок ДНК, например, 400 пар нуклеотидов, и вот 27 нуклеоти
дов отличаются из этих 370.
А.Г. И это даёт нам очень отдалённого общего предка.
Э.Х. Да. А вот если сравнить генетические тексты современного ч
еловека, его митохондриальную ДНК, то там отличие только по восьми нукле
отидам, 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 эволю
ция 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 п
о этому поводу. Всё-таки считается, что метисации не было.
А.Г. Но, всё-таки, длительное сосуществование в достаточно огр
аниченном регионе?
Э.Х. Возможно. И вот, изучая различия в генетических текстах ми
тохондриальной ДНК неандертальца и современного человека, была устано
влена дата разделения этих двух ветвей. Это произошло, примерно, 500 тысяч л
ет назад, а, приблизительно, 300 тысяч лет назад произошло окончательное ра
зделение двух ветвей Ц неандертальца и современного человека. Затем сч
итается, что неандертальцы расселились по Европе и Азии, а затем, чуть поз
же, были вытеснены человеком современного типа, который вышел на 200 тысяч
лет позже из Африки. И, наконец, где-то 28-35 тысяч лет назад неандертальцы вым
ерли. Почему это произошло, в общем-то, пока не понятно. Может быть, они не в
ыдержали конкуренции с человеком, а может быть, на это были иные причины. Э
то нам ещё предстоит разгадать.
А.Г. У меня возник вот какой вопрос прежде, чем вы продолжите. Ра
з 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 обще
го предка всех трех рас? Того самого первого гомо сапиенс, который появил
ся в Африке около 300 тысяч лет назад. Такую генную реконструкцию возможно
совершить?
Л.Ж. Морфологическую нет. Потому что нет прямого соответствия
между той последовательностью ДНК, которую мы защищаем, и морфологией и
физиологией.
Э.Х. Мы пока не знаем, за что эти гены или мутации отвечают.
Л.Ж. Как если бы у нас была книга, где мы читаем буквы, сопоставля
ем буквы, а смысл этих букв нам не понятен.
Э.Х. Получается как на непонятном иностранном языке.
А.Г. То есть как только пресловутый геном человека будет не про
сто расшифрован, но и объяснён, появится возможность, продвигаясь по это
му дереву назад, восстановить не только предка человека и его фенооблик,
морфологические особенности, но и, более того, восстановить предков всех
существующих млекопитающих, птиц.
Л.Ж. Во-первых, если это и возможно, то очень не скоро.
А.Г. Ну, это понятно.
Л.Ж. Но поскольку в облике участвуют не только гены, а ещё и сред
а, то мы тут должны ещё долго думать, как же всё это соединить да ещё и прогн
озировать.
Э.Х. Надо ещё понять, как взаимодействуют гены и среда.
А.Г. Ещё один вопрос прежде, чем вы продолжите. Получается, что с
овременные африканцы имели больше времени на биологическую эволюцию, е
сли именно там находят древние остатки ДНК, не свойственные мутациям евр
опейского человека. Означает ли это, что биологическая эволюция гомо сап
иенс должна происходить в том же направлении, в котором она происходила
в Африке, поскольку у них было больше времени на накопление генетических
событий?
Л.Ж. Если вы имеете в виду эволюцию адаптивную, то это совсем др
угой вопрос. Потому что мы сейчас говорим об изучении эволюции человека
на основе генетических маркёров, которые, в основном, прямое отношение к
адаптивной эволюции не имеют. Действительно, они маркируют эволюционны
й путь, и мы смотрим, что вот так произошло, так они изменились. А вопросы ад
аптации и приспособления к той или иной среде, к социальной или просто ко
сной, это совсем другой вопрос. Мы хотели кратко его коснуться в конце.
А.Г. Пожалуйста, не буду нарушать ваши планы.
Л.Ж. Я хотел бы сказать пару слов о митохондриальной Еве ещё ра
з. Действительно, сейчас все учёные согласны с тем, что современное челов
ечество произошло от изначально небольшой группы особей, в несколько ты
сяч. С этим, в принципе, согласны все. Но когда начинают говорить о митохон
дриальной Еве, возникает чувство, что эта Ева одна. В чём же тут соответств
ие? Допустим, у нас было пять тысяч женщин, пять тысяч мужчин, итого десять
тысяч особей в прапопуляции вообще. Они все участвовали в этой репродукц
ии, у кого-то было больше детей, у кого-то меньше. И каждый имел свою митохо
ндриальную ДНК от матери, но она была не очень разнообразная, потому что ч
исленность была малая. Далее, какая-то мать имела больше детей, а другая м
еньше, значит, в следующем поколении её тип будет превышать остальные. По
лучается как бы стохастический процесс, где одни типы могут увеличивать
ся в численности ДНК, другие уменьшаться. Дальше они мутируют, то есть мен
яются. Так вот, если мы возьмём все нынешние ДНК, то окажется, что они сходя
тся к изначальному типу одной из этих женщин.
А.Г. Победительницы.
Л.Ж. Да. Но это не значит, что остальные не внесли свой вклад в ге
нофонд. Они его внесли, и поэтому у нас есть не только митохондриальная ДН
К, но у нас есть и ядерный геном, у нас есть аутосомные гены, где комбинируе
тся вся наследственность. То есть они все внесли в нашу эволюцию вклад.
А.Г. Но прослеживаем мы это по митохондриальному методу?
Л.Ж. Да. За счёт того, что у нас сегодня митохондриальность идёт
по материнской линии, создаётся впечатление, и так оно действительно ест
ь, что все произошли от одного митотипа. Но это не значит, что в основании в
сех наших нынешних популяций была только одна женщина.
А.Г. Это понятно, это мы уточнили.
Л.Ж. Что нам даёт изучение генетических маркёров популяции, ка
к нам это помогло в понимании того, как происходила эволюция? Я опять обра
щусь к митохондриальной ДНК. Скажем, вот у нас есть фрагмент митохондриа
льной ДНК. В следующем поколении, когда мать передаёт его своей дочери, мо
жет произойти мутация, и если мы сопоставим эти два ДНК, то мы можем обнару
жить в одном месте изменения. Тот тоже может, в свою очередь, смутировать п
ри передаче своим потомкам и так далее. Поэтому, сопоставляя митохондриа
льную ДНК людей из разных континентов и зная эти мутационные переходы, з
ная темпы мутирования, можно сказать, откуда они двигались географическ
и и когда это происходило. И поэтому, изучая людей современных, живущих в А
фрике, в той же Океании, в Европе, в Северной, Южной Америке…
А.Г. Мы можем узнать основные пути миграции.
Л.Ж. Да. Мы можем определить время, когда эти миграции произошл
и. И оказывается, что они, в общем, находятся в каком-то соответствии с теми
археологическими находками, которые были сделаны или сейчас делаются. С
кажем, оценка времени появления человека в Океании это Австралия, Новая
Гвинея примерно 50-60 тысяч лет назад. Археологические находки говорят при
мерно о том же. В Европе это произошло позже, около 35-40 тысяч лет назад. В Ази
и, в Центральной Азии, в Юго-Восточной Азии где-то 70 тысяч лет назад. В Амери
ке гораздо позже, потому что нужно было пройти через Сибирь, добраться до
Чукотки и воспользоваться тем моментом, когда можно было перейти, пример
но от 15 до 35 тысяч лет назад. Вот такие оценки, которые позволяет сейчас сде
лать изучение не только митохондриальной ДНК, но и Y-хромосомы. В целом он
и находятся в соответствии друг с другом так же, как и изучение аутосомны
х маркёров.
Недавно мы исследовали около полусотни популяций мира, с разных контине
нтов, по нескольким сотням аутосомных маркёров для того, чтобы понять эт
у комбинативную изменчивость. Было показано, что разделение начинается
уже внутри Африки между разными популяциями и предками, которые привели
, скажем, к нынешним пигмеям и ветвям, которые ведут к нынешним популяциям
банту.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36