Сванте Пэабо - Неандерталец. В поисках исчезнувших геномов

Сейчас в Южной Америке живут дву- и трехпалые ленивцы; по сравнению с милодоном их вес весьма скромный, 5–10 килограммов. И они в отличие от милодона живут на деревьях. К древесному образу жизни они приспособились, видимо, совсем недавно в масштабе геологического времени – не дело таким крупногабаритным животным забираться на деревья. Кроме того, они и в древесных верхах не слишком сноровисты, спускаются вниз лишь для такого “низменного” дела, как испражнение. Главный вопрос происхождения ленивцев – возможность параллельной эволюции: был ли у двух форм ленивцев единый наземный предок, который стал приспосабливаться, довольно неуклюже, к древесному образу жизни, или же было две параллельных попытки наземных ленивцев освоиться на деревьях? Если сходные адаптации появляются независимо друг от друга – иными словами, если история повторяется раз за разом, – это означает, что возникающие экологические требования животные могут исполнить ограниченным числом способов. И если находятся две или больше несвязанных групп организмов с параллельно обретенными сходными поведенческими или морфологическими признаками, то есть случаи так называемой конвергенции, то отсюда неизбежно следует, что эволюция подчиняется определенным правилам.

Примером конвергенции может служить сумчатый волк, которого мы изучали в Цюрихе и Беркли. Как и с сумчатым волком, конвергенцию в случае с древесными ленивцами можно доказать, если понять, как дарвиновский наземный гигант связан с трех- и двупалыми ленивцами.

Рис. 5.1. Реконструкция скелета гигантского наземного ленивца. Источник: http://commons.wikimedia.org/wiki/

И я отправился в Лондон, в Музей естественной истории. Там меня опекал Эндрю Каррант, куратор отдела животных четвертичного периода, специалист по палеонтологии млекопитающих, добродушный человек, внешностью не сильно отличавшийся от плейстоценовых гигантов. Он показал мне ископаемые кости, которые собирал Дарвин, и разрешил отрезать маленький кусочек от двух костей патагонского милодона из этой коллекции. И еще я съездил в Нью-Йорк, в тамошний Музей естественной истории, и взял кое-какие образцы оттуда. Но именно в Лондоне, во владениях Эндрю, я своими глазами увидел, откуда берутся загрязнения в окаменелостях, попадающих к нам для изучения. Например, однажды я спросил Эндрю, обработана кость лаком или нет. И он, к моему изумлению, лизнул ее. И потом ответил: эта вроде нет, не обработана. Потому что, будь она покрыта лаком, не впитывала бы слюну. А необработанная кость, напротив, так активно впитывает слюну, что язык будто прилипает к поверхности. Тут я понял, что кости, с которыми мы работаем, могли за столетие музейного хранения подвергнуться подобной проверке не знаю уж сколько раз, – и испугался.

Когда образцы прибыли в Мюнхен, за них взялся Матиас Хёсс. Как всегда, по моему настоянию мы в первую очередь занялись технической стороной дела. Ленивцы меня интересовали лишь постольку-поскольку: на них можно было отработать получение древней ДНК. Матиас оценил общее количество ДНК в вытяжке из образцов милодона, а потом прикинул, сколько там ДНК, схожей с современными ленивцами. Выходило, что собственно милодоновой ДНК в вытяжке не больше 0,1 процента, а все остальное принадлежит тем существам, которые населяли эту кость после смерти животного. Нас это не удивило, потому что цифра оказалась типичной для ископаемых остатков.

Матиас, занявшись митохондриальной ДНК, ухитрился собрать цепочку длиной больше тысячи нуклеотидов. Как? Он размножил участки, которые перекрывались друг с другом, и соединил их в правильном порядке. После оставалось сравнить аналогичные фрагменты современных трех- и двупалых ленивцев с реконструированной древней цепочкой: так Матиас доказал, что наземные гиганты около четырех метров в высоту ближе к трехпалым ленивцам, чем к двупалым. Большинство ученых на тот момент полагали, что трех- и двупалые ленивцы произошли от единой древесной формы, и тогда они должны быть теснее связаны родством друг с другом, чем с наземным милодоном. Мы же показали, что, напротив, милодон больше похож на одного из них, значит, среди ленивцев по крайней мере дважды возникали древесные формы (рис. 5.2).

Рис. 5.2. На этом филогенетическом дереве показано положение милодона и двух видов современных ленивцев; за свою историю ленивцы, видимо, осваивали деревья дважды. Из статьи: Höss et al. Molecular phylogeny of the extinct ground sloth Mylodon darwinii. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 93, 181–185 (1996)