Все новости

Редакционный материал

Почему ДНК опровергает понятие «белокожий человек»

Лауреат премии Эверетта Кларка в области научной журналистики Карл Циммер написал новую книгу — «Она смеется, как мать. Могущество и причуды наследственности», которая вышла в издательстве «Альпина нон-фикшн». В ней он рассказывает о наследственности в широком смысле, химеризме у близнецов, традициях у животных и многое другое. «Сноб» публикует главу, в которой речь идет о ДНК и изменениях цвета кожи у людей на протяжении нескольких тысяч десятилетий

4 декабря 2019 11:15

Фото: LaylaBird/Getty Images

Скорее всего, предки моей матери жили в Европе задолго до того, как тысячу лет назад некоторые из предков моего отца прибыли туда с Ближнего Востока. Генетическая генеалогия не может провести меня достаточно далеко в это прошлое, как не может и показать мне поселения каменного века, где жили мои европейские прародители. Но я могу быть уверен, что у меня глубокие европейские корни. Говоря языком официальных переписей населения, я белый.

Белый имеет смысл только как название социокультурной группы, но в качестве биологического понятия оно столь же сомнительно, что и черный или латиноамериканец. Нам свойственно думать о белых как о светлокожих европейцах и их потомках, группе людей, объединенных одним континентом, имеющих общие наследственные признаки и существующих уже десятки тысяч лет. Люди, жившие в Европе 20000  лет назад, могли отличаться от нас образом жизни, охотясь на шерстистых носорогов вместо того, чтобы размещать фотографии в Instagram. Но все-таки мы считаем их белыми. Когда исследователи изучили ДНК тех европейцев, которые живут на этом континенте сегодня, и тех, кто жил там десятки тысяч лет назад, они показали, насколько эти представления ошибочны.

В начале 1980-х гг. аспирант Уппсальского университета в Швеции Сванте Пэабо заинтересовался, сможет ли он извлечь ДНК из древних останков. В 1985 г. ему удалось выделить несколько тысяч нуклеотидов из 2400-летней египетской мумии ребенка. Он продолжил работу по извлечению ДНК из еще более древних находок, основав новую научную область под названием «палеогенетика». Позднее Пэабо стал директором Института эволюционной антропологии общества Макса Планка , где собрал группу ученых и аспирантов, помогающих ему «вылавливать» все более древние гены. Лаборатории палеогенетики были открыты также в университетах Оксфорда, Гарварда и Копенгагена.

На протяжении многих лет исследования продвигались, скорее, на ощупь. В некоторых останках не было никакой ДНК, поскольку они фоссилизировались в агрессивной среде. В других же было слишком много ДНК, но не человеческой, а от грибов и бактерий, которые поселились в этих костях после смерти организма. И даже когда ученые находили ДНК человека, часто она принадлежала лаборантам или другим нашим современникам — потому что на лабораторное оборудование попала частичка их кожи или капелька пота.

Пэабо и другие исследователи потратили годы на улучшение методов палеогенетики. Они научились отличать современную, загрязняющую ДНК от древних образцов. Они узнали не только, как можно найти один конкретный участок ДНК в древнем геноме, но и как, выделив всю ДНК, определить последовательность и собрать целый геном. Они даже узнали, какие кости лучше сверлить, чтобы извлечь ДНК. Сначала генетики просто вырезали фрагменты из тех останков, которые хранители музейных коллекций считали ненужными. Однако в начале 2010-х гг. археолог Рон Пинхаси из Университетского колледжа Дублина выяснил, что определенный тип костей для этой цели подходит лучше остальных. Много ДНК отчего-то содержалось в кости, окружающей внутреннее ухо, даже если во всей остальной части скелета ее не было.

С 2015 г. палеогенетики — главным образом группа Дэвида Рейха из Гарвардского университета — начали публиковать результаты исследований десятков , а иногда и сотен древних европейских геномов за раз. Эти результаты позволили создать своего рода генетический разрез. Ученые смогли отследить изменения в ДНК европейцев за более чем 40000 лет,  «распределив» их по территории от Испании до России. А поскольку этот анализ был сделан по целым геномам, каждый скелет мог поведать ученым о тысячах их собственных предков.

Старейшим костям людей современного типа в Европе 45000  лет, и они очень похожи на кости нынешних европейцев. Однако в их ДНК нет даже намека, что кто-нибудь из современных европейцев унаследовал их гены. С точки зрения генетики кости выглядят так, будто их родиной является другой континент. Сложно сказать, что с ними стало. Характерное для этих костей сочетание генетических вариантов, по всей видимости, исчезло около 37000  лет тому назад.

Палеоантропологи сумели получить ДНК из скелета, найденного в Бельгии на раскопках 35000 -летней стоянки древнего человека. Скелет соотнесли с ориньякской культурой, которая была распространена по всей Европе, в то время не покрытой льдами последнего оледенения. Люди той культуры создавали каменные и костяные инструменты, на стенах пещер рисовали шерстистых носорогов и вырезали изображения львиных голов. В ДНК скелета из Бельгии есть собственные генетические признаки, отличающие его от более древних европейцев. 

По археологическим данным, примерно 27000  лет назад ориньякская культура исчезла, сменившись новой — граветтской. Ее представители использовали копья для охоты на мамонтов и сети для ловли некрупной добычи. Команда Дэвида Рейха извлекла из граветтских скелетов ДНК и обнаружила, что они принадлежат к отдельной группе, не имеющей прямой генетической связи с предшествующей ориньякской культурой. И затем на протяжении нескольких тысяч лет в археологической летописи Европы была известна только граветтская генетическая линия. 

Издательство: Альпина нон-фикшн

Затем внезапно вернулась ориньякская ДНК. В испанском скелете возрастом 19000  лет была найдена смесь граветтской и ориньякской ДНК. Пока никто не может сказать, куда исчезали ориньякские люди на длительный период времени, как они оказались на территории нынешней Испании и как представители двух столь глубоко различающихся культур завели общих детей. Мы знаем только, что в течение следующих нескольких тысяч лет у всех тогдашних жителей Европы были геномы, смешанные из обоих упомянутых источников. 

Примерно 14000  лет назад это длительное равновесие было нарушено. В скелетах того времени появляется третий компонент генома. Новая ДНК несет черты, которые встречаются в ДНК современных жителей Ближнего Востока. Археологи обнаружили, что обитатели этого региона в то время были охотниками-собирателями. Возможно, по мере отступления ледников на север население Ближнего Востока мигрировало в Европу и начало скрещиваться с граветтско-ориньякскими людьми. И опять в Европе установилось генетическое равновесие — но уже новое. Комбинация ДНК от этих предков наследовалась европейцами еще в течение 5000 лет.

Следующая волна нахлынула около 9000 лет назад, и эти новоселы пришли с важным багажом. Они были уже не охотниками-собирателями, а земледельцами, и принесли с собой такие сельскохозяйственные культуры, как пшеница и ячмень, а также привели овец и коз. Эти мигранты происходили от первых земледельцев, которые одомашнили растения и животных примерно за 2000 лет до того на Ближнем Востоке. От европейских охотников-собирателей они отличались не только своей культурой, но и истоками. Две эти ветви могли разделиться еще на 50000  лет раньше. 

Земледельцы переселялись с Ближнего Востока туда, где сейчас Турция, а затем двигались на запад вдоль южных окраин Европы. По мере того как они расчищали для себя землю, сеяли зерновые и выпасали скот, некоторые охотники-собиратели отступали на менее плодородные земли, а другие скрещивались с новичками, так что их ДНК смешивались. За несколько столетий отдельные популяции охотников-собирателей исчезли, а земледельцы, несущие теперь смесь европейских и ближневосточных генов, заселили весь континент.

Четыре с половиной тысячи лет назад на Европу нахлынула еще одна крупная волна миграции. В ДНК скелетов того времени много общего с ДНК вымерших людей, населявших некогда территории нынешних русских степей. Люди этой культуры, получившей название ямной, шли со своими лошадьми и повозками следом за огромными стадами овец, все дальше бредущими по пастбищам. Такой кочевой образ жизни был чрезвычайно выгодным. Ведущие его племена накапливали столько богатства, что сооружали для своих покойников огромные курганы, заполняли их драгоценностями, оружием и даже загоняли туда целые колесницы. 

Изучение ДНК европейцев бронзового века, живших 4500 лет назад, показывает, что представители ямной культуры и другие близкородственные им народы переселились в Европу из русских ныне степей. Сначала они прибыли на территорию, где сейчас находятся Польша и Германия, построили городища, обнесли их стенами и жили там, сохраняя свою самобытную культуру. Несколько столетий спустя эти народы пересекли теперешний Ла-Манш и оказались на территории нынешней Британии. Сначала выходцы из степей генетически отличались от живших бок о бок с ними земледельцев и охотников-собирателей. Но к концу бронзового века барьеры, разделявшие степной народ и остальную Европу, рухнули, как это часто бывало и раньше. В скелетах моложе 4500 лет присутствует смесь ДНК, полученных от разных предков: обитателей степей, ближневосточных земледельцев, ближневосточных охотников-собирателей, представителей граветтской и ориньякской культур. В результате этого последнего крупного слияния Европа стала многокультурным континентом. И тогда сформировался тот самый генетический профиль, который достался по наследству мне и другим европейцам.

Анализ древней ДНК показывает, что у белых людей нет глубоких общих генетических корней, доходящих до первого заселения Европы человеком. Самые ранние европейские Homo sapiens не имеют прямой связи с нынешними жителями Европы. Современные европейцы могут проследить свою родословную до тех людей, которые мигрировали на континент серией волн, разделенных тысячами лет. Эти группы были связаны друг с другом не теснее, чем лапландцы с индонезийцами. Однако в Европе они встретились, и их гены перемешались. Сегодня европейцы генетически довольно однородны. Но эта однородность возникла лишь после того, как поработал биологический блендер.

***

Древняя ДНК не просто опровергает чистоту белой расы — она опровергает само понятие белый. 

С самого начала цвет кожи оказался решающим для принятого на Западе деления на расы. Черная кожа африканцев стала внешним выражением внутреннего проклятия. Наряду с белыми в Европе и черными в Африке были желтые китайцы и красные индейцы. Происхождение тех, чья кожа оказывалась слишком светлой или темной для их расы, вызывало подозрения.

При этом цвет кожи не является неизменной отличительной чертой человеческих рас. На одной и той же территории в разные времена цвет кожи у людей мог меняться — возможно, за счет естественного отбора в одних случаях и миграции в других. Аллели, отвечающие за этот цвет, путешествовали по миру, пробираясь в разные популяции. И те варианты светлых тонов, которые мы называем белой кожей, возникли исторически совсем недавно.

Человеческая кожа получает определенный цвет благодаря работе меланоцитов — клеток, производящих пигмент. Каждый меланоцит заполнен меланосомами — мешочками с пигментом. У одного пигмента желтовато-красный цвет, у другого — темно-коричневый. Как раз количество и соотношение этих пигментов и определяют цвет кожи человека. Он регулируется многими способами, например, добавлением пигмента в каждую меланосому или увеличением числа меланосом, поэтому один и тот же цвет кожи может получаться в результате мутаций в нескольких разных генах.

В настоящее время градация цветов кожи человека простирается от молочно-белого до смоляно-черного. География этих цветов сложна. Темная кожа характерна не только для Африки — коренные австралийцы, жители Новой Гвинеи и некоторых районов Южной Индии такие же темнокожие. Да и сами африканцы неоднородны по цвету: племя динка на востоке Африки относится к числу самых темнокожих, а, скажем, охотники-собиратели бушмены с юга Африки бронзового цвета.

Поскольку кожа гоминин не сохраняется в ископаемом виде, нам не дано знать, какой цвет кожи был у нашего предка 4 млн лет тому назад. Но насколько мы можем судить по нашим ближайшим родственникам шимпанзе и гориллам, кожа у предков человека была скорее светлой. В какой-то момент, вероятно, 2 млн лет назад, они начали адаптироваться к жизни в африканской саванне и потеряли большую часть своего шерстяного покрова. В силу того что теперь их кожа стала подвергаться прямому воздействию солнечных лучей, она, скорее всего, начала менять цвет. Это было необходимо, потому что ультрафиолетовое излучение способно легко повреждать ее клетки. Такие повреждения могут вызывать рак кожи и разрушать очень нужные нам молекулы фолиевой кислоты. Мутации, которые увеличили содержание пигмента в коже, смогли защитить наших далеких пращуров от подобного вреда.

В 2017 г. генетик Сара Тишкофф из Пенсильванского университета приступила к поиску хоть каких-нибудь свидетельств того, как шла ранняя эволюция цвета кожи. Исследовательница и ее коллеги измерили коэффициент отражения кожи у  жителей Эфиопии, Танзании и Ботсваны. Затем они определили последовательность ДНК у этих испытуемых в поисках аллелей, общих для людей с более светлой или более темной кожей. В итоге они выявили восемь вариантов, в значительной степени с этим связанных.

Исследователи проверили базы данных ДНК со всего мира и обнаружили, что данные аллели присутствуют также и в некоторых других популяциях из разных частей света. Сравнивая участки ДНК, расположенные рядом с этими аллелями, ученые смогли оценить, насколько давно жил тот общий предок, у которого они впервые появились. Исследователи с удивлением обнаружили, что все восемь вариантов возникли сотни тысяч лет тому назад, т. е. они были старше нашего вида.

Сам по себе такой результат еще не позволяет нам определить цвет кожи первого представителя Homo sapiens. Некоторые из этих аллелей делали кожу темнее, некоторые — светлее. Вполне возможно, что у первых людей присутствовали все варианты и получался некий усредненный цвет. Или, может быть, некоторое количество первых людей в Африке были темнокожими, а еще какая-то часть имела светлую кожу. 

Внутри континента на эти аллели начал действовать сильный естественный отбор. У живших ближе к экватору племени динка и родственных ему народов эволюция привела к темному цвету кожи. На юге же Африки солнце светит не так сильно. Поэтому для бушменов, возможно, темная кожа оказалось бы помехой. В большом количестве ультрафиолет опасен, но его нехватка тоже чревата проблемами. Когда солнечные лучи попадают на нашу кожу, они несут энергию, необходимую клеткам для синтеза витамина D. Темная кожа, возможно, мешала образованию витамина D у бушменов, поэтому в процессе эволюции она приобрела желтовато-коричневый цвет. 

Когда-то давно (это произошло в период от 50000  до 80000 лет назад) небольшая группа людей покинула Африку. Тишкофф с коллегами обнаружила, что у темнокожего населения Южной Индии, Австралии и Новой Гвинеи есть те же аллели темного цвета, которые были найдены у жителей Африки. Возможно, одна волна миграции принесла эти гены и распространила их вдоль южной границы Азии и по странам Тихоокеанского региона.

Некоторые из древних аллелей светлой кожи пропутешествовали к светлокожим жителям Азии и Европы. У этих азиатов и европейцев помимо унаследованных из Африки мутаций возникли новые, которые изменили цвет их кожи еще сильнее. Одна из них в гене slca значительно снизила количество вырабатываемого меланоцитами пигмента. Такая мутация есть у всех европейцев и у значительной части населения Азии.

Изучение древней ДНК помогло исследователям разобраться, как возникают новые аллели. В 2014 г. специалисты изучили геном охотника-собирателя, жившего там, где теперь Испания, 7000 лет назад. Они обнаружили, что у него была мутация, отвечающая за голубой цвет глаз, но не было мутации в генах, подобных slca, о которых известно, что они отвечают за светлый цвет кожи у современных европейцев. Поэтому ученые предполагают, что в этом семитысячелетнем охотнике сочетались темная кожа и голубые глаза.

Конечно, это был всего лишь один человек. Однако, когда ученые посмотрели на ДНК, полученные из других европейских скелетов, оказалось, что он представлял довольно типичную картину. У охотников-собирателей , живших на территориях, ныне относящихся к Западной Европе, — там, где теперь Испания, Франция, Германия, Хорватия, — не было мутаций, делавших кожу современных европейцев светлой. Ученые нашли мутации, которые могли осветлить кожу, у другой группы охотников-собирателей, обитавших 8000 лет назад немного восточнее, в районе Швеции и Балтийского моря. В то же время у земледельцев, пришедших в Европу из Турции, был один вариант аллеля светлой кожи, а значит, их кожа, возможно, имела оливковый цвет. Только 4000 лет назад разные популяции в Европе начали смешиваться, из-за чего цвет кожи стал приобретать однородность.

Непонятно, однако, почему это происходило так долго. Если для цвета кожи имеет значение только ультрафиолетовое излучение, то первые люди, попавшие в Европу, должны были быстро эволюционировать, чтобы стать светлокожими и оставаться такими дальше. Тем не менее факт остается фактом: прошло более 40000  лет, прежде чем европейцы начали отличать себя от остальных по цвету кожи.

Лого Телеграма Читайте лучшие тексты проекта «Сноб» в Телеграме Мы отобрали для вас самое интересное. Присоединяйтесь!
1 комментарий
Сергей Кондрашов

Сергей Кондрашов

Какой назойливый "антирасистский" бред.

Хотите это обсудить?
Войти Зарегистрироваться

Читайте также

«Сноб» публикует отрывок из новой книги биолога, лауреата премии «Просветитель» Сергея Ястребова, в котором автор объясняет, почему генетический код и генетическая информация — не одно и то же
Что такое генетический код? Когда ученые обнаружили «атомы наследственности»? Как зародилась жизнь на Земле? «Сноб» публикует фрагмент книги Сергея Ястребова «От атомов к дереву. Введение в современную науку о жизни»
Научный журналист Елена Клещенко написала книгу «ДНК и ее человек: Краткая история ДНК-идентификации», которая выйдет в издательстве «Альпина нон-фикшн». «Сноб» публикует отрывок, в котором речь идет о судмедэкспертизе останков последнего российского императора и его семьи спустя 75 лет после их убийства