Мир до нас: Новый взгляд на происхождение человека - Хайэм Том

Тогда-то он и заметил нечто необычное.

Если неандертальцы в среднем отличаются от современных людей положением 202 оснований из 16 500 пар митохондриального генома, то образец из Денисовой пещеры показал почти вдвое больше расхождений – в 385 позициях. Это могло иметь лишь одно объяснение: Краузе имел дело с чем-то иным – с новым типом «архаичного» гоминина, о существовании которого еще вчера никто не знал, не неандертальцем и не «современным» человеком – таким, как мы. Он вспоминает, что испытал настоящее потрясение. Прежде всего он позвонил Паабо (тот уехал куда-то на конференцию), чтобы сообщить ему новость. Краузе посоветовал наставнику присесть и лишь затем огорошил его сенсацией^{108}.

Науке известно очень немного случаев обнаружения ранее неведомого вида человека, и вовсе ни одного, когда такое открытие было бы сделано в лаборатории. Для подобных событий палеоантропология отводила место в полевых экспедициях, когда на совочке вдруг оказывалась челюсть древнего гоминина или же при очередной археологической разведке в районе Восточно-Африканской рифтовой долины попадался фрагмент окаменевшей человеческой кости или даже часть скелета. А вот лабораторное открытие случилось впервые. Краузе говорит, что тот день был самым замечательным днем всей его научной карьеры. Паабо же вспоминает, что известие ошеломило и окрылило его. Он поспешил вернуться в Лейпциг, чтобы обсудить результаты с Краузе и его коллегами.

В научной таксономии при названии нового вида принято иметь так называемый голотип – образец или ряд образцов, которые затем считаются типовыми для данного вида. Таким, к примеру, стал фельдхоферский неандерталец. Часто описания голотипов с большим шумом и помпой преподносятся публике через ведущие научные журналы. Но в данном случае голотипа не существовало – имелся лишь крохотный обломок фаланги пальца, зарегистрированный как «Денисова 3». Что же делать?

Вначале Паабо, Анатолий Деревянко и группа их коллег решили назвать новый вид Homo altaiensis и включили это название в черновик статьи для Nature. Однако некоторые рецензенты усомнились в том, что для выделения нового вида достаточно одних только генетических данных. Что, если впоследствии выяснится, что в данном случае была секвенирована ДНК уже описанного наукой вида, например Homo erectus? Тогда ученые решили повременить с таксономическим определением своего открытия до тех пор, пока картина не прояснится, и в статье написали просто о «неизвестном гоминине»^{109}. Паабо и Краузе заявили, что делать окончательные выводы насчет видовой принадлежности денисовской находки не следует, пока не будет считан ее гораздо более информативный ядерный геном. Пожалуй, лучше было сказать не «пока», а «если», ведь это исследование было сопряжено с весьма серьезными техническими сложностями.

Статья была опубликована в журнале Nature 24 марта 2010 г.^{110} и стала настоящей сенсацией. Помню, как я сам несколько раз перечитывал ее, не в силах до конца поверить, что в незапамятные времена где-то в Евразии обитала еще одна разновидность людей. Как же археологи это проглядели? Да и вообще, так ли это? Не может быть сомнений в том, что мы и раньше находили кости таких человеческих родственников. Мое состояние полностью передают слова, сказанные тогда Сванте Паабо: «Я с трудом заставляю себя верить. Это кажется мне слишком фантастическим, чтобы быть правдой».

В тот же день в электронном письме я сообщил новость отцу. Он ответил: «Потрясающе, включу это в лекции для первокурсников». Это значило, что он действительно счел событие выдающимся!

В опубликованном чистовом варианте статьи группа Паабо называла особь, которой принадлежал костный фрагмент, «женщиной X». Ученые решили, что для того, чтобы она смогла по праву занять место в ряду найденных ранее доисторических гоминин, им придется взяться за кропотливую работу по секвенированию ядерной ДНК из костного обломка.

24 августа того же года мне написала Магдалена Скиппер, редактор Nature: она спрашивала, не хочу ли я прорецензировать поступившую в редакцию статью. Обычно каждая публикация Nature содержит что-то совершенно новое и занимательное, и, конечно, я сразу же заинтересовался предложенным материалом. Статья была посвящена Денисовой пещере, и первым из ее авторов был некий Дэвид Райх из Гарвардского университета – совершенно незнакомое мне имя. В аннотации, помещенной прямо в письме, говорилось:

Используя ДНК, извлеченную из кости пальца, найденной в Денисовой пещере на юге Сибири, мы секвенировали геном архаичного гоминина примерно до 1,9-кратного покрытия генома. Особь относилась к популяции, имевшей с неандертальцами общее происхождение, но несхожую историю. Генетический вклад данной популяции прослеживается у меланезийцев, сама же она могла унаследовать гены какой-то другой, более архаичной группы гоминин. ‹…› Группу гоминин, к которой принадлежали эти люди, мы назвали «денисовцами»; по нашему предположению, они могли быть широко распространены в Азии в эпоху позднего плейстоцена^{111}.

У меня отвисла челюсть. Они получили из этого образца ядерную ДНК? И уложились всего в несколько месяцев? Да еще и установили, что у меланезийцев сохранились фрагменты ДНК, унаследованные от этих самых «денисовцев»? Мне опять было трудно уложить в голове результаты и проистекающие из них следствия. Если первая публикация о «женщине X» была разорвавшейся бомбой, то эта представляла собой серию петард, разлетающихся во все стороны. Группа исследователей не только секвенировала ядерную ДНК, но и прочла практически каждое основание ядерного генома в среднем 1,9 раза. И все это при том, что нужно было картировать более 3 млрд пар оснований. Мы часто обозначаем покрытие знаком «X», чтобы показать, сколько раз в среднем было прочитано каждое основание и его позиция, то есть в данном случае покрытие составило 1,9X. Далее в статье сообщалось, что это стало возможным благодаря высокому содержанию эндогенной (исходной) ДНК, которую можно было извлечь из этой крошечной кости. Но даже с учетом этого технический прорыв в методах изучения ДНК, принадлежавшей существу, жившему много тысяч лет назад, был поразительным.

В образце «Денисова 3» сохранилось 70 % исходной ДНК. Для палеогенетических исследований этот уровень чрезвычайно высок. Куда чаще содержание эндогенной ДНК составляет около 1 %, лишь изредка доходя до 5, и потому ДНК, извлекаемая из древних костей, почти всегда имеет бактериальное происхождение. Но 70 %? С точки зрения сохранности образец можно было считать чуть ли не свежим. Трудно поверить, что исследователи проделали все это, имея в своем распоряжении фрагмент кости весом лишь 40 мг, с полтора рисовых зернышка. Можно сказать, всего ничего. И из этого они секвенировали ядерный геном.

Статья Райха от 2010 г. – эпохальная публикация и с технической, и с научной, и с палеоантропологической точки зрения. Палеоантропологи вновь и вновь возвращаются к ней по той простой причине, что в ней можно найти немало информации, актуальной до сих пор. Несколько позже, в 2012 г., к образцу «Денисова 3» был применен еще один новый метод геномного анализа, позволивший получить еще более обширные данные; анализировались отдельные цепочки ДНК, что существенно увеличило продуктивность работы и дало гораздо больший охват генома – 31X^{112}.

За сухими фразами научных публикаций всегда стоят интересные истории, и история известной на весь мир косточки от мизинца под названием «Денисова 3» служит тому отличным примером. Осознав, что у них в руках оказалось нечто совершенно новое, сотрудники Паабо сразу помчались в Новосибирск, чтобы обсудить с Анатолием Деревянко и археологами, изучающими Денисову пещеру, полученные результаты и решить, что делать дальше. В ответ на просьбу предоставить дополнительный костный материал, Деревянко сказал, что отправил весь фрагмент кости в находящуюся в Беркли (Калифорния) лабораторию Эда Рубина. Рубин на первых порах участвовал в проекте «Геном неандертальца»^{113} – чрезвычайно масштабной программе секвенирования, которую возглавлял Паабо. Итак, остатки бесценного для науки образца оказались у группы из Беркли. Паабо был расстроен и несколько озадачен. Он понял, что им грозит опасность быть втянутыми в гонку публикаций, поскольку группа из Беркли, несомненно, осведомлена о значении полученного образца и тут же займется секвенированием. Решающим фактором стало время.