Если мы не потомки неандертальцев, то кто же тогда наши предки? Где мы находимся на древе эволюции, и действительно ли мы принадлежим к эволюционной семье Дарвина? Сравнение ДНК неандертальцев и других ископаемых приматов пролило свет на этот вопрос. Ученым пришлось задуматься о новых идеях для разгадки тайны нашего происхождения.
Я учился в школе в 1960–1970 гг. Кроме неандертальцев и других дочеловеческих существ, таких как австралопитек (знаменитая Люси) и homo habilis (человек умелый), преподаватели рассказывали нам о существовании еще одного члена эволюционного древа, также нашего близкого предка. В те дни этих дальних родственников называли кроманьонцами. Однако сегодня этот термин больше не используется. Палеоантропологи заменили его другим, более осмысленным, не требующим особого объяснения. Сегодня для описания существ, ранее называвшихся кроманьонцами, используется термин «человек современной анатомии» или ЧСА.
Ученые в целом согласны, что ЧСА впервые появляются в летописи окаменелостей приблизительно 200 тысяч лет назад, и отмечают начало подвида homo sapiens sapiens – это термин для описания современных людей на Земле [5]. Костные окаменелости более устойчивы к разрушению и могут сохраняться миллионы лет, но ДНК в костном мозге намного менее долговечна и обычно сохраняется лишь в относительно недавних остатках. Хотя ЧСА появился на Земле 200 тысяч лет назад, самая древняя обнаруженная ДНК принадлежит человеку, который жил в Сибири примерно 45 тысяч лет назад [6].
В 2003 г. последние достижения в области генетических технологий позволили сравнить самые ранние останки ЧСА с четырьмя недавно обнаруженными телами неандертальцев. Команда из европейских ученых сравнила ДНК двух ЧСА с возрастом 23 тысячи лет и 25 тысяч лет с ДНК из останков неандертальцев, возраст которых варьировался от 29 до 42 тысяч лет. В журнале National Geographic News были приведены слова одного из соавторов их статьи: «Наши результаты говорят в пользу данных из других работ, делая гипотезу о неандертальском происхождении весьма маловероятной» [7]. В очередной раз неандертальцам, часто изображаемым в фильмах и мультфильмах примитивными пещерными людьми, было отказано в возможности быть предками ранних современных людей.
А когда нам стало известно, кем не были наши предки, внимание палеоантропологов переключилось на поиски того, кем же они были на самом деле. Исследования ДНК сузили поле исследований до одного конкретного кандидата. Однако им оказался не тот кандидат, которого ожидали сторонники теории Дарвина.
Сегодня ученые считают, что ЧСА – это мы, а мы – это ЧСА. Любые различия между современным человеком и ЧСА прошлого настолько незначительны, что они не оправдывают выделение его в отдельную группу. Иными словами, древние люди не обязательно вели себя так, как мы, но они выглядели как мы, функционировали, как мы, и явно обладали теми же способностями нервной системы, что и мы сейчас.
Таким образом, несмотря на все наши невероятные технологические достижения, мы и сегодня выглядим и функционируем так же, как и две тысячи столетий назад. Проведенное в 2008 г. исследование ЧСА (ранее называвшегося кроманьонцем) генетиками из итальянских университетов Феррары и Флоренции показало, что это сходство далеко не только внешнее. Они сообщают, что «кроманьонский человек, живший в южной Италии 28 тысяч лет назад, был современным европейцем как генетически, так и анатомически» [8].
Вид homo sapiens не изменился с тех пор, как наши ранние предки впервые появились в летописи окаменелостей, и это создает проблемы для традиционной теории эволюции, основанной на медленных и долгих изменениях. Во времена Дарвина не могли быть сделаны открытия, которые пролили свет на эту загадку, которую мы так долго не можем разгадать.
Состав всей ДНК человека или геном человека был первой полностью расшифрованной последовательностью ДНК всех позвоночных. Усилия международного сообщества, сделавшие это возможным, – проект «Геном человека», явившийся результатом крупнейшего совместного проекта по биологии в мировой истории [9]. В июне 2000 г. премьер-министр Великобритании Тони Блэр и президент США Билл Клинтон объявили, что код жизни человека успешно раскрыт. Этот беспрецедентный акт сотрудничества открыл новую эру для развития жизненно важной генетической медицины и предвосхищает будущий промышленный и экономический бум.
После успеха проекта «Геном человека» методы расшифровки ДНК были применены к другим живым существам. Ученые впервые смогли выйти за границы научных догадок о наших генетических связях и реально сравнить наш код с кодом любого вида живого. Результаты были ошеломляющими. Хотя ученым было давно известно, что шимпанзе являются нашими ближайшими родственниками, но полученные карты ДНК впервые позволили увидеть, насколько мы близки.
Несмотря на все наши невероятные технологические достижения, мы и сегодня выглядим и функционируем также, как и две тысячи столетий назад.
Генетическое картирование выявило наличие лишь 1,5 процента различий между нами и шимпанзе. То есть более 98 процентов ДНК у нас совпадают [10]. Когда же методика картирования была использована не только для приматов, то ее результаты также оказались поразительными. Например, у нас 60 процентов ДНК совпадает с ДНК дрозофилы, с 80 процентами коровы и 90 процентами обычной домашней кошки. Очевидно, что мы не выглядим и не ведем себя, как муха, корова или кошка. Эти открытия ставят нас перед серьезным вопросом: если генетически у нас так много общего с другими существами, то почему мы так от них отличаемся?
Ответом на этот вопрос стало неожиданное открытие, совершенное во время работы по проекту «Геном человека»: один и тот же ген может быть задействован по-разному и в разной степени для выполнения разных задач. Это говорит нам не о том, какие гены у нас общие с шимпанзе, коровой, мухой или кошкой. В большей степени это говорит нам об экспрессии генов – как они действуют. Ген FOXP2, который считается напрямую связанным с нашей способностью формировать сложную речь, – прекрасный тому пример.
FOXP2 (сокращение от Forkhead Box Protein Р2) кодирует белок, ответственный за человеческую речь. Расположенный на хромосоме 7 (точное местоположение 7q31), белок с тем же названием FOXP2 имеется и у людей, и у шимпанзе [11,12]. Однако шимпанзе не в состоянии спеть «Лестницу в небо» группы Led Zeppelin! То есть здесь задействовано что-то большее, чем ген, которое способствует экспрессии этого гена, – именно оно позволяет нам издавать звуки. В журнале Nature в 2009 г. была опубликована работа, которая дает нам представление об этом «что-то».
Ученые ранее уже знали, что люди и шимпанзе обладают схожими белками, кодируемыми FOXP2. Потом они выяснили, что человеческая версия гена в какой-то момент была изменена (мутирована), и что это изменение произошло быстро, а не медленно и постепенно, согласно теории эволюции. Недавно исследователи из Медицинской школы Дэвида Геффена в Лос-Анджелесе выяснили, что эта мутация произошла именно в решающий момент появления человека разумного. По их мнению, это произошло «быстро и примерно в то же время, когда у людей появилась речь» [13]. Это важное открытие – впервые набор мутаций в FOXP2 был научно привязан к нашей способности к речи.
Дополнительные исследования смогли уточнить результат и определить, когда именно это произошло. По словам Вольфганга Энара из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка, мутации в FOXP2, благодаря которым и появился наш усложненный язык, «произошли в то время, когда начали развиваться современные люди» [14]. Доклад ВВС News World Edition показал, что наша способность к речи появилась в тот момент, когда «изменения двух отдельных букв кода ДНК [необходимых для создания нужных аминокислот] возникли в последние 200 тысяч лет эволюции человека» [15].
Скорость и точность мутаций в FOXP2, случившихся только в двух нужных местах кода ДНК, служат дополнительными примерами изменений, не зависящих от процесса эволюции, – по крайней мере, как мы понимаем эту теорию сегодня. Почему они произошли именно так? Что именно могло привести к нужному изменению букв ДНК в нужном месте и в нужной хромосоме, чтобы мы с вами имели выдающуюся возможность изливать друг другу свои чувства за ужином при свечах, отчаянно скандировать при победе на Суперкубке или шептать что-то на ухо возлюбленной? Сегодня самые лучшие ученые современного мира дают свой ответ. Вопрос в том, готовы ли мы принять новую информацию о ДНК?