Таково было общее состояние дел до вторжения генетики в археологию и палеонтологию, которое случилось в начале 1960-х годов. «Вторжение» – слово очень подходящее. Несмотря на постоянные ссоры, перемены мнений и устаревшие инструменты работы, палеонтологи и археологи многое выяснили о происхождении человека. Они вовсе не нуждались в каком-то спасителе. Поэтому многие из этих специалистов возмутились вторжению биологов с их «часами ДНК», родо словными, основанными на молекулярных исследованиях, и лихой решимостью с помощью одной статьи опрокинуть все, что разрабатывалось десятилетиями. Один антрополог так высмеивал молекулярный подход: «Без суеты, без неразберихи, без сморщенных пальцев, уставших от промывания лотков. Просто берете белки, бросаете их внутрь лабораторной установки, перемешиваете – бинго! Вы разгадали загадку, над которой мы бьемся уже лет тридцать!» И стоит признать, что скептицизм старых ученых был оправдан. Палеогенетика оказалась чертовски сложным занятием, и, несмотря на всю перспективность их идей, палеогенетикам пришлось потратить несколько лет, доказывая их состоятельность.
Проблем палеогенетикам добавляло и то, что ДНК термодинамически неустойчива. Цитозин со временем разлагается до тимина, а гуанин – до аденина. В итоге ученые далеко не всегда могут поверить в то, что видят в древних образцах. Более того, даже в самом холодном климате ДНК рассыпается в труху за 100 тысяч лет: у образцов старше этого возраста практически не бывает неповрежденных цепочек. Даже в относительно свежих образцах ученые вынуждены восстанавливать геном, основанный на миллиардах пар хромосом, в лучшем случае по пятидесяти осколкам. Это то же самое, что попытаться восстановить целый фолиант по нескольким штрихам, виткам, засечкам и прочим следам пера, меньшим, чем точка над i.
Да, кстати, половина этих фрагментов окажется никому не нужным мусором. Независимо от того, где находится труп – в самых холодных арктических льдах или в самых сухих песках Сахары, бактерии и грибки все равно проникнут внутрь него и повсюду размажут свою ДНК. Некоторые древние останки содержат до 99 % чужеродной ДНК – и все это нужно тщательно удалить. Такие загрязнения – это еще не самое сложное. ДНК так легко распространяется от любого контакта (даже простое прикосновение или дыхание может испортить препарат), ДНК древнего человека настолько близка нашей, что исключить «человеческий фактор» загрязнения образцов практически невозможно.
Такие препятствия (плюс случавшиеся год за годом конфузные ошибки на этой почве) вызвали у палеогенетиков чуть ли не паранойю по поводу чистоты, и сейчас они требуют такого контроля и мер предосторожности, которые больше подходят для лабораторий по разработке биологического оружия. Палеогенетики предпочитают образцы, которых еще никто не касался, – в идеале что-нибудь только что вырытое на отдаленных раскопках, где рабочие используют хирургические перчатки и маски, а все находки кладут в стерильные пакеты. Лучший материал для исследования – это волосы, потому что они впитывают меньше примесей и могут быть хорошо очищены, однако палеогенетики довольствуются и менее хрупким материалом – костью. А учитывая, что незагрязненных мест осталось очень мало, в поисках костей ученые водворяются в музейные хранилища, причем обращают внимание на самые непримечательные кости, которые раньше никому и в голову не приходило изучать.
Итак, образец найден, помещен в стерильную комнату с более высоким, чем обычно, давлением воздуха: чтобы воздушные потоки – и, главное, частички ДНК, которые могут этими потоками переноситься, – не попадали внутрь, когда открывается дверь. Все, кому дозволено входить в лабораторию, с ног до головы облачаются в стерильные костюмы, надевают маски, бахилы и две пары перчаток, и они уже привыкли к запаху дезинфицирующего раствора, которым протирают все поверхности. В одной лаборатории хвастались, что каждый раз обтирают сотрудников (конечно, уже одетых в костюмы) губкой с дезинфицирующим раствором. Если образец представляет собой кость, то специалисты используют стоматологические сверла и пинцеты, чтобы соскоблить с нее несколько граммов порошка. Часто они даже перенастраивают дрель, чтобы она вертелась со скоростью не более чем 100 оборотов в минуту, потому что стандартная скорость, 1000 оборотов, может поджарить ДНК. Затем они растворяют полученный порошок в химикатах, высвобождающих ДНК. На этом этапе палеогенетики часто добавляют к каждому фрагменту теги – отрывки искусственной ДНК. Чужеродные ДНК, попавшие в образец за пределами стерильной лаборатории, сразу будут опознаны, так как не будут содержать тег[67]. Ученые, должно быть, также обращают внимание на расовое происхождение всех сотрудников лаборатории (возможно, вплоть до уборщиков), так что если в ДНК появится неожиданная этническая последовательность, они будут знать, был ли образец поврежден.
После всех приготовлений начинается непосредственная расшифровка ДНК. Более детально мы поговорим об этом позже: пока нам достаточно знать, что ученые определяют последовательность А-Ц-Г-Т в каждом отдельном фрагменте, а потом с помощью сложного программного обеспечения собирают фрагменты вместе. Палеогенетики успешно применили эту технологию, работая с чучелами квагги, черепами пещерных медведей, пучками шерсти мамонтов, насекомыми в янтаре, кожными покровами мумий, даже любимыми Баклендом копролитами. Однако наиболее примечательная работа в этом направлении связана с ДНК неандертальца. После открытия неандертальцев многие специалисты описали их как древнего человека – первое (тогда эта метафора еще не была банальной) «недостающее звено». Другие специалисты относили неандертальцев к тупиковой ветви эволюции, в то время как некоторые европейские ученые считали этих существ предками не всех, а лишь некоторых человеческих рас. Догадайтесь-ка, каких именно, – правильно, негроидной и австралийской. Независимо от точностей таксономии, все специалисты считали неандертальцев примитивными тугодумами, так что никого не удивило, что они вымерли. В конечном счете некоторые специалисты-оппозиционеры начали доказывать, что неандертальцы были вовсе не так глупы, как принято считать: они пользовались каменными орудиями труда, умели разводить огонь, хоронили умерших (иногда даже с цветами), ухаживали за слабыми и немощными и, возможно, носили украшения и умели играть на костяных флейтах. Но эти ученые не смогли доказать, что неандертальцы не подсматривали за людьми, уже умевшими делать все это, и не копировали их поведение, – а последнее уже не требует высокого интеллекта.
ДНК, однако, навсегда изменила наше представление о неандертальцах. Уже в 1987 году исследования митохондриальной ДНК показали, что эти существа не были нашими прямыми предками. В то же время после расшифровки генома неандертальца в 2010 году стало ясно, что первобытные люди из карикатур в цикле «Фар Сайд» на самом деле чертовски похожи на нас, и мы разделяем с ними более 99 % генома. В некоторых случаях это сходство было вполне безобидным: неандертальцы имели рыжеватые волосы и белую кожу, они обладали самой распространенной в мире группой крови (первой) и, как большинство людей, во взрослом возрасте не могли переваривать молочные продукты. Но были и более основательные находки. Неандертальцы обладали схожими генами главного комплекса гистосовместимости (ГКГС), а также геном FOXP2, отвечающим за языковые навыки: соответственно, они, скорее всего, могли четко артикулировать.
Наличие у неандертальцев альтернативного АпоЕ пока не доказано. Но они точно получали белок в основном из мяса, так что, возможно, были генетически адаптированы к усвоению холестерина и менее восприимчивы к инфекциям. Действительно, археологические данные свидетельствуют о том, что неандертальцы даже не стеснялись поедать своих мертвецов, возможно, соблюдая какие-либо шаманские ритуалы, либо по каким-то другим, не известным нам причинам. В одной из пещер в северной Испании ученые нашли останки двенадцати убитых неандертальцев – как взрослых, так и детей – 50-тысячелетней давности. Многие из них были связаны. Покончив с жертвами, голодные соплеменники разделали их каменными инструментами и расщепили кости, высосав костный мозг, съев все мало-мальски пригодное в пищу. Сцена отвратительная, но именно благодаря этой куче объедков в 1700 костей ученые извлекли большую часть знаний о ДНК неандертальцев.
Нравится нам это или нет, но, похоже, древние люди тоже были каннибалами. В конце концов, каждая 40-килограммовая взрослая особь может обеспечить голодных товарищей примерно четырьмя килограммами драгоценного мышечного белка, а также свежим съедобным жиром, ливером, хрящами и кровью. Еще менее приятный факт – археологи уже давно предположили, что первобытные люди уплетали друг друга, даже когда были не голодны. Но на протяжении многих лет сохранялся вопрос: являлся ли каннибализм среди наших предков религиозно обусловленным и избирательным или же поедание себе подобных было совершенно обычным делом и относилось именно к «кулинарии»? Исследования ДНК показали, что верно второе. У каждого из современных народов есть «генетические подписи», которые помогают организму бороться с заболеваниями, возникшими на почве каннибализма. К таким заболеваниям относится, например, коровье бешенство, заражение которым происходило из-за поедания головного мозга. Эта оборонительная ДНК вряд ли распространилась бы по всему миру, если бы в том когда-то не появилась необходимость.
