Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека
В 2011 г. в мою лабораторию прислали кость Homo sapiens для радиоуглеродного датирования. Тогда я еще не знал, что ее случайно нашли в отдаленной части Сибири, близ села Усть-Ишим, в ходе поисков ископаемых мамонтовых бивней[50]. Говорят, что за бивни, сохранившиеся с ледникового периода, можно выручить большие деньги, случается, что и до 30 000 долларов. Из размытого берега реки Иртыш выглядывала странная кость. Сообразив, что она может быть человеческой, искатель бивней показал ее знакомому судмедэксперту, а тот впоследствии переправил ее палеонтологам.
Изучив образец – крупную бедренную кость, мы установили, что радиоактивного изотопа углерода в ней практически нет, и, следовательно, она должна быть очень древней. Но, к нашему великому удивлению, полученный результат составил не более 47 000 лет. Для верности мы трижды повторили анализ, и каждый раз получали одинаковые данные.
Рис. 28. Как происходят генетическое смешение и рекомбинация. Чем меньше времени прошло с момента генетического смешения двух популяций, существовавших независимо друг от друга, тем более длинные фрагменты исходных ДНК обнаруживаются в геноме потомков. Чем крупнее фрагменты, тем ближе к событию смешения (отмечено пунктирной стрелкой)
Одновременно с нашей работой группа Сванте Паабо в Лейпциге извлекала ДНК из того же образца. Они тоже изумились, выяснив, что там, наряду с последовательностью ДНК «современного» человека, содержится что-то еще. Оказалось, что в геном встроены крупные фрагменты неандертальской ДНК. Фрагменты ДНК были длиннее тех, которые мы видим в геномах людей наших дней, и это говорило о том, что усть-ишимский человек хронологически находился ближе к моменту генетического смешения его предков с неандертальцами, нежели мы. Чем ближе мы оказываемся к дате смешения, тем сильнее ощущается генетический сигнал от не-Homo sapiens и тем легче определить эту самую дату. В случае скрещивания неандертальца и «современного» человека в геноме потомка будет представлено примерно поровну ДНК неандертальца и Homo sapiens. Если в будущем этот потомок скрестится с другим «современным» человеком, доля неандертальской ДНК уменьшится вдвое. Постепенно, в условиях генетического обмена только с «современными» людьми, от унаследованной неандертальской ДНК будут оставаться все более короткие фрагменты. Это называется рекомбинацией (о ней мы упоминали в главе 5). Иногда она позволяет установить, насколько далеко по хронологической шкале поколений особь отстоит от момента смешения{176}.
По нашим расчетам, приток неандертальской ДНК в геном «современного» человека случился в период от 232 до 430 поколений до времени жизни усть-ишимского человека, то есть около 55 000 лет назад его предки встретились с неандертальцами и осуществили с ними скрещивание{177}. Это самая ранняя дата соединения ДНК неандертальцев и людей нашего вида[51].
Наша датировка усть-ишимской находки указывает на то, что «современные» люди обитали в Сибири 45 000–50 000 лет назад, как раз в то время, когда были сделаны украшения, обнаруженные в Денисовой пещере. При соотнесении возраста украшений и усть-ишимского человека мы видим существенное наложение периодов. На мой взгляд, это говорит о том, что создателями изделий с равной вероятностью могли быть и денисовцы, и Homo sapiens. Но сегодня мы не можем подтвердить ни одну, ни другую версию – для этого нам попросту не хватает данных.
Впрочем, судьба заботливо подбросила нам кое-что, способное пролить некоторый свет на эту проблему. В июле 2016 г. в ходе работы по ZooMS с образцами из Денисовой пещеры нам посчастливилось найти даже не один, а два новых фрагмента костей гоминин из восточного зала. «Денисова 15» был обнаружен в слое 12, а «Денисова 14» – в 9.3. Слою 9.3, относящемуся к раннему верхнему палеолиту, мы уделяли особое внимание, рассчитывая отыскать ответ на вопрос о создателях здешней каменной индустрии. Обе косточки были крохотными, чуть больше 20 мм в длину, но и этого вполне хватало для датирования изотопным методом и, конечно, для анализа ДНК.
Рис. 29. Сопоставление данных радиоуглеродного датирования усть-ишимского человека с возрастом костяных наконечников и украшений из Денисовой пещеры
Радиоуглеродное датирование «Денисова 14» показало возраст 46 300 ± 2600 лет, что совпадало с датировкой украшений и человека из Усть-Ишима и вполне соответствовало культуре раннего верхнего палеолита в пещере. Теперь, если бы оказалось, что это «современный» человек, мы получили бы убедительные доказательства версии, согласно которой люди именно этого вида создали культуру раннего верхнего палеолита.
И снова нам пришлось терпеливо ждать, пока Вивиан Слон и ее коллеги из Лейпцига сотворят свою генетическую магию и сообщат, что им удалось выяснить. На это требовалось не меньше года. Так мог ли «Денисова 14» принадлежать «современному» человеку, как мы рассчитывали? Или же исследование указало на возможную связь между денисовцами и ранним верхним палеолитом на востоке Евразии?
Рис. 30. Два маленьких костяных обломка, найденных при помощи ZooMS: «Денисова 14» (слева) и «Денисова 15» (справа). Образцы сфотографированы в двух проекциях. Для того чтобы выявить эти крохотные осколки – первые после «Денни», было изучено свыше 3500 костных фрагментов
Прежде всего Вивиан занялась экстракцией и секвенированием мтДНК. Из «Денисова 14» было извлечено 99 последовательностей ДНК, из которых 59, похоже, принадлежали гомининам, а 40 – животным. На первый взгляд это может показаться обнадеживающим – в смысле содержания ДНК гоминин, но это не так: в «Денисова 15» было обнаружено 15 804 идентифицируемых последовательности, и все они принадлежали к мтДНК гоминина, которая оказалась неандертальской.
Далее Вивиан приступила к выяснению, чья именно ДНК содержится в «Денисова 14», сравнивая результаты анализов со справочной базой данных мтДНК млекопитающих. Оказалось, что человеческими были только 2,1 % опознаваемых последовательностей. Более того, фрагменты ДНК не были древними, поскольку в них не нашлось появляющегося в результате химических модификаций урацила и соотношения Ц и Т, характерного для древней ДНК. Все это очень походило на сегменты загрязняющей ДНК, полученные из современных источников. Прочие же фрагменты, действительно древние, принадлежали только животным: гиене, лошади, оленю и другим. Проклятье! Мы были вынуждены признать, что в «Денисова 14» нет древней мтДНК гоминин. Лишь ДНК животных иных таксономических групп и позднейшие загрязнения.
Мы были жутко разочарованы. Уже завершив магистерскую диссертацию, Сэм еще много недель работала в нашем проекте, занимаясь подготовкой образцов для ZooMS. Образец «Денни» носил номер DC1227. После его идентификации она обработала еще свыше 2000 костных фрагментов, так что между выдающимися достижениями ZooMS, вторым из которых я считаю обнаружение «Денисова 14» и «Денисова 15», прошло немало времени. В «Денисова 15» мы, вероятно, нашли очередного неандертальца, а «Денисова 14» представлялся нам потенциальным ключом к ответу на вопрос: кто создал культуру раннего верхнего палеолита. Увы, это оказалось не так.
Наши русские коллеги уверены в том, что эта культура и украшения, найденные в пещере, – дело рук денисовцев. Возможно, они правы. Возможно, я недооцениваю познавательные и культурные способности этих людей – как мы недооценивали в этом отношении неандертальцев. Не исключено, что ситуация не столь проста и у этих орудий и украшений был не один создатель. На данный момент мы видим, что, судя по изученным стоянкам в Европе и Леванте, главная роль в переходе к раннему верхнему палеолиту была отведена «современным» людям, и связан этот переход был по большей части именно с Homo sapiens. За свою долгую научную карьеру я уяснил, что изучение палеолита – это путь, на котором сначала набиваешь пять-шесть шишек, потом к тебе приходит потрясающее озарение, а сразу за ним следуют новые шишки. На этом этапе для подтверждения наших предварительных выводов требуется больше работы, терпения и новых данных.