Сборник статей - Ответственность религии и науки в современном мире

Если окаменелости не могут в деталях рассказать свою историю, то это означает одно: надо искать принципиально новые подходы для реконструкции событий отдаленного прошлого. И они были найдены.

В 1980-х годах произошла «бесшумная революция» в антропологии. Появились данные, которые радикальным образом трансформировали прежние представления о человеческой эволюции. Речь идет о выдающихся открытиях юной науки палеогенетики (иногда ее называют молекулярной палеонтологией). Оказалось, что в самом человеке, точнее – в его генотипе, можно обнаружить следы эволюционной истории вида. Гены впервые предстали в роли исторических документов, с той лишь разницей, что запись в них сделана не чернилами, а химическими компонентами молекулы ДНК. Словом, генетики научились извлекать информацию в буквальном смысле из «праха земного» – окаменевших остатков, которые принадлежали весьма древним существам.

В 1989 г. в журнале «Naturе» появилась статья Аллана К. Уилсона, в которой он утверждал, что все человечество произошло от одной женщины, когда-то жившей в Африке, потомки которой заселили остальные континенты, породив все расовое разнообразие человечества. Подробные результаты этих исследований были опубликованы в 1992 году в журнале «Science». А. Уилсон пишет, что в поисках данных об эволюции человека палеогенетики оказались вовлечены в спор с палеонтологами, который они, теперь это можно признать, блестяще выиграли. Группа А. Уилсона разработала две базовые концепции, в русле которых проходили исследования. Как показал сравнительный анализ белков, в молекулярной эволюции с постоянной скоростью накапливаются нейтральные мутации – это первая идея. Скорость изменения генов за счет нейтральных мутаций является постоянной во времени, поэтому ее можно использовать в качестве своеобразного «эволюционного хронометра». Это – вторая идея. В итоге все сводится к несложной арифметической задаче, в которой, зная скорость движения и путь, надо определить время.

Для анализа А. Уилсон избрал не ядерную ДНК, а ДНК митохондрий – одного из органоидов клетки. Дело в том, что митохондриальная ДНК (мтДНК) – это небольшая кольцевая молекула размером 16 600 пар нуклеотидов, содержащая 37 генов. Из них мутировать могут не более 2 %, поскольку большинство генов жизненно необходимы (для сравнения: ядерная ДНК человека содержит 3,2 млрд пар нуклеотидов, что составляет порядка 28–30 тыс. генов).

Однако не только скромные размеры мтДНК определили выбор. Гораздо важнее другое. Известно, что митохондрии, в отличие от прочих органоидов клетки, наследуются исключительно по женской линии. Когда происходит слияние сперматозоида и яйцеклетки в процессе оплодотворения, митохондрии спермия разрушаются в цитоплазме яйцеклетки. Таким образом зародыш получает свои митохондрии именно от матери. МтДНК отца в ходе формирования зародыша, как пишет А. Уилсон, как бы « уходит в опилки » [10]. Это обстоятельство позволяет следить за предками индивидуума по материнской линии. Кроме того, как было показано, мтДНК накапливает нейтральные мутации с постоянной скоростью. Это означает, что мтДНК ведет себя, как часы, которые и назвали «митохондриальными часами».

Осознав наличие у любого обитателя Земли этого «хронометра», А. Уилсон приступил к анализу генеалогии человека. Были собраны образцы 182 различных типов мтДНК, полученной от 241 индивидуума,куда вошли представители всех рас 42 национальностей. Понятно, что более молодые нации будут генетически более однородными, а более древние должны иметь значительный спектр мутаций, накопившихся за более продолжительное время их существования на Земле.

Проведя сравнительный анализ мтДНК, А. Уилсон получил данные о наличии наибольшей дифференциации митохондриальных генов в Африке. Более того, оказалось, что всё современное человечество ведет свое происхождение от одной женщины, некогда обитавшей в Восточной Африке. Все исследованные образцы мтДНК можно возвести к единой исходной нуклеотидной последовательности. Автор открытия стал «крестным отцом» нашей прародительницы, назвав ее «митохондриальной Евой».

Необходимо отметить, что Уилсон не утверждал, будто «Ева» была в ту пору единственной женщиной на Земле. Проведенное математическое моделирование показало, что эффективный размер популяции (то есть количество мужчин и женщин, способных оставить потомство) в то время составлял не менее 10–18 тыс. человек[11].