4 февраля 1857 года в Бонне собрался весь цвет немецкой науки того времени. В этот день состоялось очередное заседание Нижнерейнского общества естествоиспытателей и врачей. Организаторы пообещали показать удивительную находку — прекрасно сохранившийся череп древнего человека, найденный годом ранее в немецкой пещере Неандерталь.
Так началась новая история неандертальца – одного из самых загадочных видов в истории рода Homo, древних людей, которые имели мозг даже больше, чем у нас. Они обладали речью, умели поддерживать огонь, изготавливали каменные инструменты и строили хижины.
А некоторые любители мистики даже утверждают, что неандертальцы все как один обладали способностью к магии и общались посредством телепатии. И на самом деле наши магические способности… ну, вы поняли откуда… Впрочем, так как это утверждение невозможно ни опровергнуть, ни доказать, с телепатией оставим разбираться поклонников идеи плоской земли и лечения вирусов глистогонными.
А вот про остальное поговорим подробнее. И особенно про роль неандертальцев в становлении современного человека.
Сначала палеонтологи считали их нашими прямыми предками. Потом – тупиковой ветвью эволюции. Но в последние десятилетия, когда развитие молекулярной биологии позволило быстро анализировать геном как современного человека, так и фрагменты ДНК, оставшиеся в ископаемых костях, палеогенетики пришли к выводу, что у современных людей нет единого предка (условных Адама и Евы). Эволюционные пути разных видов древних людей периодически сходились и расходились. И хотя большую часть генов мы получили в наследство от зародившихся в Африке кроманьонцев, гены неандертальцев присутствуют практически в каждом из нас.
Галопом по эволюции человека
Самые ранние этапы эволюции человека мы опустим. Те, где нам придется нырять в глубины палеозойского океана в погоне за кистеперыми рыбами, вместе с ними выбираться на сушу, учиться передвигаться на четырех лапах и вместо жабр дышать легкими, обрастать чешуей, а затем сменять ее на шерсть, поддерживать постоянную температуру тела и рожать живых детенышей вместо того, чтобы откладывать яйца.
Начнем мы с ардипитеков – общих предков людей и шимпанзе. Именно от них произошли сначала автралопитеки, потом «человек умелый» — первый из наших предков, который использовал орудия труда, затем «человек прямоходящий» (в чем была его суперсила — понятно по названию), а затем Гейдельбергский человек. Судя по всему, представители этого вида и стали первыми людьми, которым удалось покинуть Африку – колыбель человечества и расселиться на обширных территориях от Великобритании до Юго-Восточной Азии.
Около 700 тыс. лет назад пути прародителей человечества разошлись. Из Гейдельбергских людей, которые переселились в Европу, произошли неандертальцы — белокожие и рыжеволосые широкоплечие люди невысокого роста (1,5 - 1,6 метра) с очень широким носом и покатым лбом (жили 150 - 30 тыс. лет назад). Их собратья, оставшиеся в Африке, дали начало темнокожим, высоким, со стройной осанкой бегунам – кроманьонцам (жили 40 - 10 тыс. лет назад). А азиатская ветвь Гейдельбергских людей положила начало так называемым «Денисовским людям» (названы по названию пещеры на Алтае, где впервые обнаружили их останки) — кареглазым, смуглым и темноволосым (жили 80 - 40 тыс. лет назад).
До недавнего времени считалось, что эти три ветви людей ничего не объединяет. Антропологи были уверены, что неандертальцы и Денисовские люди вымерли, а мы произошли исключительно от африканских кроманьонцев. Однако исследование ДНК ископаемых останков показало, что это не так. Современный человек образовался путем периодических «вливаний» кроманьонцам генов неандертальцев и Денисовских людей.
Когда в 2009 году ученые восстановили геном первых неандертальцев Европы, они обнаружили, что ДНК большинства современных людей содержит около до 3% неандертальских генов. Больше всего их у азиатов, 1-2% у европейцев, и почти ноль у африканцев, предки которых всегда жили в Африке и неандертальцев практически не встречали.
Очевидный мезальянс
Взглянув на реконструкцию внешнего вида неандертальца и кроманьонца, невольно задаёшься вопросом: как настолько разные существа вообще могли заниматься сексом, а тем более производить потомство?
Впрочем, стоит помнить, что реконструкции внешности древних людей довольно схематичны. Анализ генов дает куда более полное представление о наших предках, чем картинки. А данные палеогенетики говорят о том, что во времена, когда неандертальцы и кроманьонцы существовали одновременно, между разными подвидами кроманьонцев иногда было даже больше отличий, чем между кроманьонцами и неандертальцами. Для нас это звучит фантастически, но в те времена великаны вполне могли сосуществовать с пигмеями, и при этом жить на небольшом (по нашим меркам) друг от друга расстоянии.
Одним словом, судя по всему, в доисторические времена сексуальные связи между разными видами древних людей были вполне обыденным явлением.
Первые межплеменные семьи, если верить анализу ДНК неандертальцев, появились почти сразу же после выхода наших предков из Африки — 50 тыс. лет. Группы кроманьонцев начали распространяться по миру, смешиваясь с другими древними людьми.
Во второй раз с неандертальцами смешались общие предки европейцев и азиатов, тогда как меланезийцы (группа народов, населяющая острова Меланезии в Тихом океане) уже ушли к себе и больше с неандертальцами не спали (хотя и занимались сексом с Денисовскими людьми, что тоже отразилось в генах).
И наконец, в третий раз неандертальцы сожительствовали с предками азиатов, от которых протоевропейцы на тот момент уже отделились. Произошло это на закате «неандертальской эры» — около 40-30 тыс. лет назад. Поэтому у азиатов неандертальских генов больше, чем у жителей Европы.
Что в нас от них осталось?
Смешанная популяция всегда развивается эффективнее, чем однородная. Например, по одной из гипотез, благодаря неандертальским генам, мигрировавшие из жаркой Африки предки европейцев смогли приспособиться к жизни в холодном климате.
Возможно, именно неандертальцы дали нашим предкам – европеоидам — светлую кожу, облегчающую синтез витамина Д. От них же мы унаследовали повышенный уровень половых гормонов – с одной стороны, это сделало наших предков физически более выносливыми, но в тоже время «наградило» их такими проблемами, как ожирение и облысение в зрелом возрасте.
Также часть европейцев унаследовала от неандертальских предков гены, отвечающие за интенсивное образование цитокинов – белков, которые активируют иммунитет при попадании в организм инфекции. С одной стороны, это позволило нашим предкам эффективнее бороться с частыми в холодном климате простудами, но в то же время и способствовало появлению таких заболеваний как болезнь Крона, красная системная волчанка (от которой всех лечил доктор Хаус), и негативного гипер-воспаления: того самого цитокинового шторма, который спустя 50 тыс. лет привел к волне смертей от COVID-19.
Повышенный риск развития диабета второго типа также может быть связан с присутствием в геноме одного из генов неандертальцев.
А каждая третья женщина в Европе унаследовала от неандертальцев рецептор прогестерона — вариант гена, связанный с повышенной фертильностью, меньшим количеством кровотечений на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей. Возможно, именно это позволило нашим предкам быстро распространиться по Европе и вытеснить другие виды людей.
Наконец, некоторые гены, которые достались в наследство от неандертальцев, как-то настраивают наши ментальные процессы. Так, одно из недавних исследований утверждает, что один из таких генов обуславливает пристрастие к курению.
Наконец, есть гипотеза, что именно неандертальцы «наградили» наших предков так называемым вирусом папилломы человека 16-го типа – тем самым, который вызывает рак шейки матки. А наши предки «отблагодарили» их за это туберкулезом и сифилисом.
Более того, генетики постоянно открывают новые гены, которые могли достаться нам от неандертальских предков. Так что спустя пару лет мы можем узнать много нового об эволюции нашего вида.
Любить или ненавидеть?
Хотя первые поколения детей неандертальца и кроманьонца имели соотношение генов около 50/50, дальнейшая эволюция оказалась более благосклонна к нашим предкам — самые поздние останки неандертальцев имеют возраст около 30 тыс. лет, а их гены постепенно «вымылись» из нашей популяции. Как мы уже упоминали, сегодня геном человека содержит до 3% неандертальских генов, что относительно мало. Эволюционируя, люди закрепляли самые удачные генные решения своих предков, а «ненужные» гены попросту терялись или менялись.
Беспощадное, но справедливое правило эволюции. Если ген приносит пользу – он передается потомству. Если от гена больше вреда, чем пользы, то потомство его носителя получается более слабым и со временем уступает место носителям более удачных комбинаций генов.
Именно поэтому гены неандертальцев практически отсутствуют в половых хромосомах человека, в которых содержится самая важная информация.
Одним словом, гадать «хорошие» или «плохие» гены мы унаследовали от неандертальцев, не стоит. Каждый из этих генов вовлечен в сеть процессов в организме, поэтому категориями «хороший» или «плохой» ген ученые попросту не оперируют.
Как бы там ни было, мы получились такими, какими мы есть, именно благодаря взаимопроникновению популяций кроманьонцев, неандертальцев и Денисовских людей в доисторические времена. Как бы мы выглядели, если бы обмена генами не произошло – никто не скажет, да и не надо – это вопрос из той же серии что «как бы мы выглядели, если б жили в Китае?»
