Путешествие наших генов

Ее останки хранились в подвале Тюбингенского института, где я тогда работал, и принадлежали женщине, которая жила 7000 лет назад в районе Штутгарта. В 2014 году анализ генома показал, где находятся ее генетические корни — в Анатолии. Ее наследственная информация заметно отличалась от информации, которую мы находили в костях охотников и собирателей, живших на территории современных Швеции и Люксембурга до начала европейского неолита. Та жительница Швабии предоставила первую ДНК, с помощью которой можно было без колебаний доказать иммиграцию анатолийцев. Но есть и сотни других доказательств, полученных позднее. Они показывают, что анатолийцы примерно 8000 лет назад начали заселять всю Европу, от Британских островов до нынешней Украины. Перейдя через Балканы на юге, они двигались вдоль Эгейского моря и Адриатики на севере и далее через Дунайский коридор. Трудно сказать, были ли охотники и собиратели вытеснены или новоприбывшие просто превзошли их численностью. В любом случае после иммиграции гены охотников и собирателей потеряли свою значимость для общей европейской популяции. Эти люди отступили в местности, не подходящие для сельского хозяйства. Позже им предстояло вернуться, но до этого еще оставалось два тысячелетия.
Светлая кожа вместо мяса
На волне неолитической революции в Европе встретились две генетически принципиально разные популяции, и это было очевидно. У укоренившихся европейцев была более темная кожа, чем у иммигрантов из Анатолии. Сегодня кажется совершенно непонятным, почему у людей, которые пришли с явно более теплого юга, кожа была светлее, чем у тех, кто уже давно жил на прохладном севере. Повседневное знание тут не помогает. Действительно, у популяции тем темнее кожа, чем больше она подвержена воздействию солнечных лучей — на экваторе, в Центральной Африке, можно увидеть самые темные типы кожи, а в северных регионах планеты — самые светлые. Эволюционный смысл такого различия понятен сразу же: чем ярче выражена пигментация кожи, тем меньше она пропускает вызывающее рак УФ-излучение.
Насколько важна эта защита, сегодня можно наблюдать на примере популяции, кожа которой не соответствует окружающей среде, — австралийцев, ведущих свое происхождение из Европы. Значительную часть населения Австралии составляют люди с преимущественно британскими корнями и очень светлой кожей, иммигрировавшие менее ста лет назад. И Австралия показывает самый высокий уровень заболеваемости раком на планете. Треть австралийцев заболевает им хотя бы раз в течение жизни. С точки зрения эволюционной биологии люди со светлой кожей не должны жить рядом с экватором, ну или должны отвести на постепенный переезд в те края по крайней мере пару тысяч лет, чтобы кожа успела генетически приспособиться. Она на это действительно способна. Так, например, у коренных жителей Америки на широте экватора более темная кожа, чем у людей, живущих на самом юге континента, хотя и те и другие — выходцы из одной популяции, иммигрировавшие в Америку около 15 000 лет назад. Через 10 000 лет светлокожие австралийцы теоретически могут стать такими же темнокожими, как гораздо дольше живущие на этом континенте аборигены, — если, конечно, не случится новой иммиграции из Европы и не будет солнцезащитных кремов с защитным фактором 50.
Если вблизи экватора темная кожа защищает от болезней, то в умеренных и полярных широтах — наоборот. Там сильная пигментация контрпродуктивна, поскольку препятствует поглощению солнечных лучей, а ведь солнечные лучи не только вредны, но и жизненно важны: при помощи УФ-лучей тело вырабатывает витамин D. При высокой интенсивности солнца это без проблем удается и темной коже, но в менее удачных световых условиях все гораздо сложнее. В регионах с плохой освещенностью даже светлая кожа без многочисленных пигментов с трудом вырабатывает достаточное количество витамина D. Поэтому в некоторых странах выпускают специальные продукты питания (например, молоко, обогащенное витамином D) или заставляют болезненных детей пить рыбий жир. В Германии над тем, чтобы улучшить обеспеченность витамином D, работает Институт Роберта Коха. По мнению специалистов института, люди с более темной кожей особенно подвержены нехватке этого витамина.
 
Однако все это не объясняет, почему 8000 лет назад у центральных европейцев кожа была темнее, чем у иммигрантов с юга. Разгадка кроется в рационе земледельцев Ближнего Востока. Как показали изотопные анализы их костей, эти люди резко сократили потребление мяса. В отличие от охотников и собирателей, они не получали витамин D из рыбы или мяса и питались почти только вегетарианской едой с добавлением молочных продуктов. Цвет кожи ранних земледельцев несет «отпечаток селекции»: только обладая более светлой кожей, они могли производить достаточно жизненно важного витамина D. Чтобы кожа стала светлее, требовались многочисленные мутации. Более светлокожие анатолийцы, у которых эти мутации произошли, были здоровее, жили дольше и рожали больше детей. Цвет их кожи бледнел параллельно с установлением земледелия и распространением рациона, в котором было мало мяса. Такая эволюция долгое время происходила по всей Европе. Чем севернее градус широты, тем светлее становился цвет кожи. У охотников и собирателей такой селекции, напротив, не происходило — им не требовалась более бледная кожа для обеспечения организма витамином D, ведь они получали его в достаточном количестве из рыбы и мяса.
Цвет кожи современных североевропейцев — это следствие целого ряда генных мутаций. Их самая экстремальная форма, к примеру, отвечает за то, чтобы кожа накапливала очень мало меланина — окрашивающего пигмента. Особенно часто эта мутация встречается сегодня в Великобритании и Ирландии — кожа ее носителей (преимущественно рыжих) не может загореть, она способна только сгореть, что объясняет высокий уровень заболеваемости раком кожи среди австралийцев, имеющих британское происхождение. Мутация, которая отвечает за ограниченное производство меланина, ответственна также за иное восприятие холода и боли. Долгое время такое изменение в генах объясняли неандертальцами — тем, что у них якобы более высокая устойчивость к холоду. Но генетически это не подтверждается. Соответствующая мутация меланокортиновых рецепторов (белков, регулирующих окраску кожи и цвет волос) в геноме неандертальцев до сих пор не обнаружена.
Европейские охотники и собиратели были не только темнокожими, но еще и голубоглазыми. В отличие от цвета кожи, цвет глаз в Европе после иммиграции из Анатолии остался прежним. Почему — до сих пор неясно, ведь исходное состояние радужной оболочки — более темное. Все, что делает глаза светлее, — это мутации, которые заботятся о том, чтобы в радужной оболочке осталось меньше цвета. Пользы от этой мутации нет, светлые глаза не дают видимых преимуществ, тогда как темные, похоже, обладают большей светочувствительностью. В Африке голубые глаза — большая редкость, поскольку эта мутация, вероятно, из-за интенсивного солнечного света, подверглась негативной селекции. Но и это не объясняет, почему сегодня светлые глаза в Европе распространены больше, чем если бы их преобладание было случайным. Возможно (по крайней мере, это звучит правдоподобнее всего), у людей с голубыми глазами просто было больше шансов продолжить свой род — такие глаза считались красивыми. Секвенирование генома показывает спад голубоглазости после иммиграции анатолийских земледельцев, а потом новый взлет.
Голубые глаза — не обязательно как у Теренса Хилла. Они просто менее пигментированы, то есть находятся в диапазоне от серо-голубых до зеленых. Зеленые — это смесь голубых и карих пигментов. Одна и та же мутация может приводить к очень разному цвету глаз. Так же и с цветом кожи — между светлым и темным находится почти бесконечная палитра градаций. И хотя в генах охотников и собирателей Центральной Европы мы не нашли мутаций, присущих земледельцам с Ближнего Востока и ответственных за более светлую кожу, значение подобного открытия не стоит переоценивать. Однако именно это случилось несколько лет назад, когда была расшифрована ДНК «прабританки» и оказалось, что якобы у нее была такая же темная кожа, как у современной жительницы Западной Африки. Подобные формулировки широко распространяются медиа, что приводит к недопустимым обобщениям. Мы попросту не знаем, насколько темнокожими на самом деле были древние охотники и собиратели. К тому же наследование цвета кожи — процесс сложный, и одними мутациями его не объяснить. Так что вопрос о том, были ли ранние европейцы ближе к сегодняшним людям из Западной Африки или к представителям арабского мира, должен оставаться открытым. Ясно только, что они несли в себе известные нам мутации, которые отвечают за светлую кожу, и поэтому, вероятнее всего, их кожа была темнее, чем у сегодняшних европейцев.