Эволюция: Триумф идеи - Карл Циммер

Большая часть великих эволюционных трансформаций, таких как зарождение жизни или кембрийский взрыв, имели место сотни миллионов или даже миллиарды лет назад. В сравнении с ними эта чисто человеческая трансформация произошла лишь вчера. Но это не умаляет ее значения. Человек современного типа прочно занял на планете место доминирующего вида; он способен жить почти где угодно. Вообще говоря, наш успех настолько масштабен, что угрожает гибелью множеству других видов. Но нельзя не отметить: несмотря на то, что мы угрожаем эволюции других видов, мы создали новую форму эволюции — эволюцию культуры.

Только в последние 20 лет стала очевидна сама возможность подобной революции. Предыдущие поколения ученых совершенно иначе представляли себе происхождение современного человека. Прежде считалось, что эволюция современного человека началась примерно миллион лет назад. В этот момент в Африке, Азии и Австралии обитал один-единственный вид гоминид, Homo erectus. Несмотря на то что ареал этого вида тянулся на многие тысячи километров, каждая популяция поддерживала какие-то контакты с соседями. Женщины и мужчины разных групп сходились, и гены Н. erectus «гуляли» по всему ареалу. Ни одна группа не изолировалась настолько, чтобы отколоться от основного вида и образовать собственный. Разве что некоторые популяции кое-где приспосабливались к местным условиям и обретали характерный вид. В Европе, к примеру, где климат был суровым и царило оледенение, люди, которых мы сегодня называем неандертальцами, отличались плотным телосложением и толстым черепом с низким лбом и выступающими надбровными дугами. В тропиках Азии, напротив, популяции H. erectus стали высокими и стройными. Но все эти люди вместе, считали ученые, эволюционировали в современную форму.

Останки неандертальцев, обнаруженные в Европе и на Ближнем Востоке, имеют возраст от примерно 200 000 до 30 000 лет. Первоначально ученые считали, что именно из неандертальцев в результате эволюции получились современные европейцы и что вместе с ними эволюционировали и их орудия. Вместо неандертальских каменных орудий и копий первые европейцы (известные как кроманьонцы) пользовались искусно сделанными орудиями из разных материалов, к примеру, рыболовными крючками из оленьих рогов и костей, копьеметалками и гарпунами с отделяемым наконечником. Кроманьонцы носили ожерелья и другие украшения и хоронили своих умерших по тщательно разработанному ритуалу. В Азии и Африке материальных свидетельств эволюции человека сохранилось меньше, но считалось, что там Н. erectus тоже эволюционировал в человека современного типа, развивая в то же время новые технологии.

Однако в 1970-х гг. некоторые палеоантропологии начали разрабатывать принципиально иную версию эволюции человека. Они предположили, что неандертальцы и Homo erectus в Азии на самом деле представляли собой два отдельных вида и что ни один из них не был прямым предком Homo sapiens.

В Музее естественной истории в Лондоне, к примеру, палеоантрополог Кристофер Стрингер обнаружил, что останки кроманьонского человека меньше похожи на неандертальцев, чем на чуть более древних обитателей Африки. Стрингер высказал предположение о том, что современные европейцы произошли от африканских мигрантов. Неандертальцы, жившие еще 30 000 лет назад, не эволюционировали в человека современного типа, заявил Стрингер. Они вымерли.

Пока Стрингер рассматривал окаменевшие черепа, генетик по имени Аллан Уилсон из Калифорнийского университета в Беркли пытался реконструировать историю человечества на основе биохимии. Он начал изучать митохондриальную ДНК человека — отдельные молекулы ДНК, содержащиеся не в ядре, а в энергетических станциях клетки — митохондриях. Он выбрал митохондриальную ДНК — в противовес генам, содержащимся в ядре, — потому что она передается из поколения в поколение практически неизменной. В отличие от большинства генов, которыми унаследованные от обоих родителей хромосомы время от времени обмениваются, митохондриальную ДНК человек получает только от матери. (Происходит это потому, что сперматозоид не может впрыснуть в яйцеклетку свои митохондрии.) Различия между митохондриальной ДНК матери и ребенка возникают только в результате спонтанных мутаций. От поколения к поколению мутации накапливаются. В результате по митохондриальной ДНК можно различать наследственные линии.

Команда Уилсона проанализировала митохондриальную ДНК в образцах, взятых у самых разных людей по всему миру; ученые секвенировали гены и группировали их по сходным признакам. В процессе работы они составили эволюционное древо человека современного типа. Уилсон выяснил, что корни современных африканцев уходят глубже всего в историю. В целом древо указывало на то, что именно в Африке жил общий предок всех ныне живущих людей[14].

Большинство антропологов готовы были бы, вероятно, согласиться с новой идеей, если бы Уилсон говорил о древних видах Homo, обитавших в Африке 2 млн лет назад, задолго до того, как первые гоминиды покинули этот материк. Но, согласно выводам Уилсона, человеческие гены говорили совершенно о другом. Построив эволюционное древо, ученые принялись вычислять, как давно жил общий предок всех современных людей. Они оценили скорость, с которой мутирует митохондриальная ДНК, и сравнили варианты генной структуры, чтобы понять, сколько мутаций успело произойти в разных наследственных линиях. Молекулярные часы дали примерную оценку возраста первого человека современного типа: где-то в окрестностях 200 000 лет.

«Митохондриальная Ева» — под таким именем стала известна общая праматерь всех ныне живущих людей — жила, конечно, давно, но для тех ученых, кто отстаивал мультирегиональное происхождение Homo sapiens, она оказалась слишком молодой. Получилось, что никто из поздних неандертальцев в Европе и Homo erectus в Азии не мог внести свой генный вклад в генотип ныне живущих людей. Зато для теории Стрингера древо Уилсона оказалось неожиданной поддержкой.

Стрингер, Уилсон и другие ученые начали формулировать новый сценарий возникновения человека современного типа, который они назвали «Из Африки». По мере того как Homo расселялся из Африки, говорили они, он эволюционировал в несколько отдельных видов, которые не скрещивались между собой. Homo erectus заселил значительную часть Азии, а неандертальцы (известные также как Homo neanderthalensis, отдельный вид) обосновались в Европе и на Ближнем Востоке. Одновременно с этим в Африке из более древних гоминид развивался Homo sapiens и в какой-то момент тоже мигрировал в Азию и Европу. Как пещерная живопись Шове, так и украшения, оружие, одежда и другие артефакты, имеющие возраст менее 50 000 лет, — все это дело рук Homo sapiens, осваивавшего потихоньку мир. А когда Homo sapiens появился на территориях, занятых человеком прямоходящим или неандертальцами, эти виды людей просто исчезли.

При первом появлении гипотеза «Из Африки» навлекла на себя жесткую критику, но недавние палеонтологические находки в Азии, Европе и Африке неожиданно добавили ей убедительности. Палеоантропологи нашли в Израиле останки неандертальцев, живших бок о бок с анатомически современным человеком в течение 30 000 лет — вплоть до исчезновения неандертальцев — и без всяких признаков смешения. В Азии Homo erectus продолжал жить тысячи и тысячи лет после появления первых останков Homo sapiens. Некоторые данные указывают на то, что 30 000 лет назад человек прямоходящий все еще обитал на острове Ява.

Тем временем открытия в Африке также стали поддержкой новой гипотезы. «Если мы посмотрим на Европу 100 000 лет назад, — говорит Ричард Клейн из Стэнфордского университета, — то все памятники здесь исключительно неандертальские. Но если затем взглянуть на Африку, то станет ясно, что жившие там люди физически выглядели очень современно».

Генетики, повторившие работу Уилсона, в основном тоже подтвердили модель «Из Африки». Какие бы гены они ни анализировали для построения эволюционного древа, африканские неизменно занимали самые близкие к основанию ветви. Теперь, когда возможности расширились и для анализа доступно больше генных последовательностей, митохондриальные гены указывают возраст разделения около 170 000 лет назад. В конце 1990-х гг. группа генетиков провела сравнительный анализ человеческих Y-хромосом (хромосом, которые определяют пол человека и имеются только у мужчин). Эти исследования показывают, что человеку современного типа всего 50 000 лет. Конечно, во всех подобных исследованиях возможная ошибка составляет десятки тысяч лет, поэтому нельзя наверняка сказать, что одно противоречит другому.

Вообще, ученым еще придется разбираться, кто из них прав, а кто нет, но одно ясно совершенно точно: человек — очень молодой вид.