Происхождение человека на Земле

Происхождение человека на Земле с генетической точки зрения

Homo sapiens – вид, в который вошли четыре подвида - академик РАН Анатолий ДЕРЕВЯНКО До недавнего времени считалось, что человек современного биологического вида зародился в Африке около 200 тысяч лет назад. «Современного биологического типа» означает в данном случае нас. То есть мы, нынешние люди, хомо сапиенсы (точнее, Homo sapiens sapiens) являемся прямыми потомками неких существ, появившихся именно там и именно тогда. Ранее их называли кроманьонцами, но сегодня такое обозначение считается устаревшим. Около 80 тысяч лет назад этот «человек современный» начал своё победное шествие по планете. Победное в прямом смысле: считается, что в том походе он и вытеснил из жизни прочие человеческие формы – например, знаменитых неандертальцев. Но недавно обнаружились свидетельства того, что это не совсем так… Привели к такому выводу следующие обстоятельства. Несколько лет назад экспедиция российских археологов и специалистов других наук, работавшая под руководством директора Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН академика Анатолия Деревянко, обнаружила в Денисовской пещере на Алтае останки древнего человека. Культурно он вполне соответствовал уровню современных ему сапиенсов: орудия труда находились на таком же технологическом уровне, а любовь к украшениям указывала на достаточно высокую по тем временам стадию общественного развития. А вот биологически… Выяснилось, что структура ДНК найденных останков отличается от генетического кода ныне живущих людей. Но не это произвело основную сенсацию. Оказалось, что этот – по всем, повторимся, технологическим и культурным признакам – разумный человек оказался… «чужаком». Согласно данным генетики, он отошёл от общей с нами линии предков не менее чем 800 тысяч лет назад! Да нам даже неандертальцы роднее! «Речь, видимо, идёт о новом виде человека, который ранее не был известен мировой науке», - заявил по этому поводу легендарный в профессиональных кругах директор отделения эволюционной генетики в Институте эволюционной антропологии имени Макса Планка у Сванте Паабо. Что ж, ему виднее: это он проводил анализ ДНК неожиданной находки. Так что же получается? Пока мы, люди, взбирались по эволюционной лестнице, параллельно с нами карабкалось вверх некое конкурентное «человечество»? Да, считает академик Деревянко. Более того: по его мнению, таких центров, где разные группы людей стремились к званию человека разумного параллельно и независимо друг от друга, может оказаться по меньше мере… четыре! Об основных положениях новой концепции, уже называемой подчас «новой революцией в антропологии», он рассказал ИТАР-ТАСС. - Прежде, чем перейти к существу дела, давайте начнём с «предреволюционной ситуации». Что было до нынешних событий, какова была картина человеческой эволюции? - Можно уверенно говорить о том, что человечество зародилось в Африке. Первые следы существ, научившихся изготавливать орудия труда, обнаружены сегодня в районе Восточно-Африканского рифта, тянущегося в меридиональном направлении от впадины Мёртвого моря через Красное море и далее по территории Эфиопии, Кении, Танзании. Распространение первых людей в Евразию и заселение ими огромных территорий в Азии и Европе происходило в режиме постепенного освоения наиболее благоприятных для проживания экологических ниш и затем продвижения в сопредельные районы. Начало процесса человеческого проникновения в Евразию учёные относят к широкому хронологическому диапазону от 2 до 1 млн лет назад. Наиболее многочисленная популяция древних Homo, вышедших из Африки, была связана с видом Homo ergaster-erectus и так называемой олдованской индустрией. Под индустрией в данном контексте понимается определённая технология, культура обработки камня. Олдованская или олдовайская – наиболее примитивная из них, когда камень, чаще всего галька, из-за чего эту культуру называют ещё галечной, раскалывался пополам, чтобы получить острый край без дополнительной обработки. Около 450–350 тыс. лет назад на восток Евразии начинается продвижение с Ближнего Востока второго глобального миграционного потока. С ним связано распространение позднеашёльской индустрии, при которой люди изготавливали макролиты – каменные рубила, отщепы. При своём продвижении новая популяция человека на многих территориях встретила население первой миграционной волны, и поэтому там происходит смешение двух индустрий – галечной и позднеашёльской. Но вот что интересно: судя по характеру находок, вторая волна достигла территории лишь Индии и Монголии. Далее она не пошла. Во всяком случае, заметно отличие в целом индустрии Восточной и Юго-Восточной Азии от индустрии остальной части Евразии. А это означает, в свою очередь, что с момента первого появления древнейших человеческих популяций в Восточной и Юго-Восточной Азии 1,8–1,3 млн лет назад здесь происходило непрерывное и независимое развитие как физического типа человека, так и его культуры. И уже одно это противоречит теории моноцентрического происхождения человека современного типа. - Но ведь только что вы сказали, что человек зародился в Африке?.. - Очень важно подчеркнуть, и я не случайно это сделал: речь идёт о человеке современного анатомического типа. Согласно моноцентрической гипотезе, он сформировался 200–150 тыс. лет назад в Африке, а 80–60 тыс. лет назад началось его распространение в Евразию и Австралию. Однако эта гипотеза оставляет нерешёнными многие проблемы. Например, перед исследователями стоит прежде всего вопрос: почему, если человек современного физического типа возник, как минимум, 150 тыс. лет назад, то культура верхнего палеолита, которую связывают с хомо сапиенс, появилась лишь 50–40 тыс. лет назад? Или: если верхнепалеолитическая культура распространилась на другие континенты с современным человеком, то почему её изделия появились почти одновременно в весьма удалённых друг от друга регионах Евразии? Да к тому же существенно различаясь между собой по основным технико-типологическим характеристикам? И ещё. По археологическим данным, человек современного физического типа заселил Австралию 50, а может быть, 60 тыс. лет назад, тогда как на сопредельных с Восточной Африкой территориях на самом Африканском континенте он появился… позже! В Южной Африке, судя по антропологическим находкам, – около 40 тыс. лет назад, в Центральной и Западной – видимо, около 30 тыс. лет назад, и только в Северной – около 50 тыс. лет назад. Чем объяснить то, что современный человек вначале проник в Австралию, а только потом расселился по Африканскому континенту? И как с точки зрения моноцентризма объяснить то, что Homo sapiens за 5 – 10 тыс. лет смог преодолеть гигантское расстояние (более 10 тыс. км), не оставив никаких следов на пути своего движения? Ведь в Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии 80–30 тыс. лет назад, в случае замещения автохтонного населения пришлым должна была произойти полная смена индустрии, но это совершенно не прослеживается на востоке Азии. Причём между регионами с верхнепалеолитической индустрией располагались территории, где продолжала существовать культура среднего палеолита. Доплыли на чём-то, как предполагают некоторые? Но в Южной и Восточной Африке на местонахождениях финала среднего и раннего этапа верхнего палеолита не найдено никаких средств для плавания. Более того, в этих индустриях нет и орудий для обработки дерева, а без них нельзя построить лодки и другие подобные средства, на которых можно было отправиться в Австралию. - А как быть с данными генетики? Они ведь показывают, что все современные люди – потомки одного «отца», жившего как раз в Африке и как раз около 80 тыс. лет назад… - Что ж, и в самом деле моноцентристы на основании изучения вариабельности ДНК у современных людей предполагают, что именно в период 80 – 60 тыс. лет назад в Африке произошёл демографический взрыв, и в результате резкого роста населения и нехватки пищевых ресурсов миграционная волна выплеснулась в Евразию. Но при всём уважении к данным генетических исследований верить в непогрешимость этих выводов, не располагая никакими убедительными археологическими и антропологическими доказательствами в их подтверждение, невозможно. А между тем таковых нет! Вот смотрите. Необходимо иметь в виду, что при средней продолжительности жизни в то время около 25 лет - потомство в большинстве случаев оставалось без родителей ещё в незрелом возрасте. При высокой постнатальной, детской смертности, а также смертности среди подростков из-за ранней утраты родителей говорить о демографическом взрыве нет никаких оснований. Но даже если согласиться с тем, что 80 – 60 тыс. лет назад в Восточной Африке происходил быстрый рост населения, который детерминировал необходимость поиска новых пищевых ресурсов и, соответственно, заселение новых территорий, возникает вопрос: почему миграционные потоки были вначале направлены далеко на восток, вплоть до Австралии? Словом, обширный археологический материал исследованных палеолитических местонахождений Южной, Юго-Восточной и Восточной Азии в диапазоне 60–30 тыс. лет назад не позволяет проследить волну миграции анатомически современных людей из Африки. На этих территориях не наблюдается не только смены культуры, что должно было произойти в случае замещения автохтонного населения пришлым, но и хорошо выраженных инноваций, свидетельствующих об аккультурации. Такие авторитетные исследователи как Ф.Дж. Хабгуд и Н.Р. Франклин делают однозначный вывод: коренные жители Австралии никогда не имели полного африканского «пакета» инноваций, поскольку они не являлись выходцами из Африки. Или возьмём Китай. Обширный археологический материал сотен изученных палеолитических памятников в Восточной и Юго-Восточной Азии свидетельствует о непрерывности развития индустрии на этой территории на протяжении последнего миллиона лет. Возможно, в результате палеоэкологических катастроф (похолодания и т.д.) ареал древних популяций человека в китайско-малайской зоне сужался, но архантропы никогда не покидали её. Здесь эволюционно, без каких-либо существенных влияний извне развивались и сам человек, и его культура. Никакого сходства с африканскими индустриями в хронологическом интервале 70–30 тыс. лет назад в Юго-Восточной и Восточной Азии не прослеживается. По имеющемуся обширному археологическому материалу не прослеживается также и никакой миграции людей с запада на территорию Китая в хронологическом интервале 120–30 тыс. лет назад. Зато в течение последних 50 лет в Китае выявлены многочисленные находки, позволяющие проследить преемственность не только между древним антропологическим типом и современными китайскими популяциями, но и между Homo erectus и Homo sapiens. Кроме того, у них наблюдается мозаичность морфологических признаков. Это указывает на постепенность перехода от одного вида к другому и свидетельствует о том, что эволюцию человека на территории Китая характеризуют преемственность и гибридизация или межвидовое скрещивание. Иными словами, в Восточной и Юго-Восточной Азии в течение более 1 млн лет происходило эволюционное развитие азиатского Homo erectus. Это не исключает прихода сюда небольших по численности популяций из сопредельных регионов и возможности генного обмена, особенно на пограничных с соседними популяциями территориях. Но учитывая близость между собой палеолитических индустрий Восточной и Юго-Восточной Азии и их отличие от индустрий сопредельных западных регионов, можно утверждать, что в конце среднего – начале верхнего плейстоцена человек современного физического типа Homo sapiens orientalensis сформировался на базе автохтонной эректоидной формы Homo в Восточной и Юго-Восточной Азии, наряду с Африкой. - То есть получается, что путь к сапиенсу был пройден разными, независимыми друг от друга потомками эректуса? Из одного черенка развились разные побеги, которые затем снова сплелись в один ствол? Как такое может быть? - Давайте для понимания этого процесса рассмотрим историю неандертальцев. Тем более что за 150 лет исследований изучены сотни различных стоянок, поселений, захоронений этого вида. Неандертальцы расселялись в основном в Европе. Их морфологический тип был адаптирован к суровым климатическим условиям северных широт. Кроме того, палеолитические их местонахождения открыты также на Ближнем Востоке, в Передней и Средней Азии, на юге Сибири. Это были низкорослые коренастые люди, обладавшие большой физической силой. Объём их головного мозга составлял 1400 кубических сантиметров и не уступал среднему объёму мозга современных людей. Многие археологи обращали внимание на большую эффективность индустрии неандертальцев на финальном этапе среднего палеолита и наличие у них многих элементов поведения, характерных для человека современного анатомического типа. Имеется много свидетельств о намеренном захоронении неандертальцами своих сородичей. Они использовали орудия труда, аналогичные тем, что параллельно развивались в Африке и на Востоке. У них проявились и многие другие элементы современного человеческого поведения. Не случайно этот вид – или подвид – сегодня тоже относят к «разумным»: Homo sapiens neanderthalensis. А ведь он зарождался в период 250 – 300 тысяч лет назад! То есть тоже развивался параллельно, не под влиянием «африканского» человека, которого можно обозначить как Homo sapiens africaniensis. И у нас остаётся только одно решение: рассматривать переход от среднего к верхнему палеолиту в Западной и Центральной Европе как автохтонное явление. - Да, но неандертальцев-то сегодня нет! Как нет и китайского Homo sapiens orientalensis… - Да, по мнению многих исследователей, впоследствии неандертальцы были замещены в Европе человеком современного анатомического типа, вышедшим из Африки. Но другие считают, что, возможно, судьба неандертальцев не так печальна. Один из крупнейших антропологов Эрик Тринкаус, сравнив по 75 признакам неандертальцев и современных людей, пришёл к выводу, что около четверти признаков свойственны как неандертальцам, так и современным людям, столько же – только неандертальцам и приблизительно половина – современным людям. Кроме того, данные генетических исследований показывают, что до 4 процентов генома у современных неафриканцев заимствовано от неандертальцев. Известный исследователь Ричард Грин с соавторами, среди которых генетики, антропологи и археологи, сделал очень важное замечание: «…неандертальцы находятся в одинаково близком родстве с китайцами, папуасами и французами». Он отмечает, что результаты изучения неандертальского генома могут быть не совместимы с гипотезой происхождения человека современного типа от небольшой по численности африканской популяции, вытеснения ею затем всех других форм Homo и расселения по планете. На современном уровне исследований нет сомнений в том, что в пограничных районах обитания неандертальцев и людей современного типа, или на территориях перекрестного их расселения, происходили процессы не только диффузии культур, но и гибридизации и ассимиляции. Homo sapiens neanderthalensis несомненно внёс свой вклад в морфологию и геном человека современного типа. - Тут самое время вспомнить вашу сенсационную находку в Денисовской пещере на Алтае, где обнаружился ещё один то ли вид, то ли подвид древнего человека. И тоже – орудия вполне сапиентные, а по генетике – и происхождения не африканского, и отличий с хомо сапиенс больше, нежели с неандертальцем. Хотя и неандертальцем тоже не является… - В результате полевых исследований на Алтае за последнюю четверть века на девяти пещерных стоянках и более 10 стоянках открытого типа выделено свыше 70 культуросодержащих горизонтов, относящихся к раннему, среднему и верхнему палеолиту. К хронологическому диапазону 100–30 тыс. лет назад относится около 60 культуросодержащих горизонтов, в разной степени насыщенных археологическим и палеонтологическим материалом. На основе обширных материалов, полученных в результате полевых и лабораторных исследований, можно с полным основанием утверждать, что развитие культуры человека на этой территории происходило в результате эволюционного развития среднепалеолитической индустрии без каких-либо заметных влияний, связанных с инфильтрацией популяций с другой культурой. - То есть никто не приходил и инноваций не делал? - Судите сами. В Денисовой пещере выделено 14 культуросодержащих слоев, в некоторых из них прослежено по нескольку горизонтов обитания. Наиболее древние находки, относящиеся, видимо, к позднеашёльскому времени – раннему среднему палеолиту, зафиксированы в 22-ом слое – 282 ± 56 тыс. лет назад. Далее – разрыв. Следующие культуросодержащие горизонты с 20-го по 12-й относятся к среднему палеолиту, а слои 11-й и 9-й – верхнепалеолитические. Обращаю внимание: тут разрыва нет. Во всех среднепалеолитических горизонтах прослеживается непрерывная эволюция каменной индустрии. Особенно важное значение имеют материалы из культурных горизонтов 18–12, которые относятся к хронологическому интервалу 90–50 тыс. лет назад. Но что особенно важно: это вещи, в общем, того же уровня, что имел человек нашего биологического типа. Ярким подтверждением «современного» поведения населения Горного Алтая 50–40 тыс. лет назад являются костяная индустрия (иглы, шилья, основы для составных орудий) и предметы неутилитарного назначения из кости, камня, раковин (бусы, подвески и т.д.). Неожиданной находкой оказался фрагмент браслета из камня, при оформлении которого использовалось несколько технических приемов: шлифование, полировка, пиление и сверление. Около 45 тыс. лет назад на Алтае появилась индустрия мустьерского типа. Это культура неандертальцев. То есть какая-то группа их добралась сюда и на время поселилась. Видимо, эта небольшая по численности популяция была вытеснена из Средней Азии (например, Узбекистан, пещера Тешик-Таш) человеком современного физического типа. Она недолго просуществовала на территории Алтая. Судьба её неизвестна: либо она была ассимилирована автохтонным населением, либо вымерла. В итоге мы видим: весь археологический материал, накопленный в результате почти 30-летних полевых исследований многослойных пещерных стоянок и стоянок открытого типа на Алтае, убедительно свидетельствует об автохтонном, самостоятельном формировании здесь 50–45 тыс. лет назад верхнепалеолитической индустрии – одной из самых ярких и выразительных в Евразии. А значит, формирование культуры верхнего палеолита, свойственной человеку современного типа, происходит на Алтае в результате эволюционного развития автохтонной среднепалеолитической индустрии. - При этом генетически они – не «наши» люди, так? Исследование, проведённое знаменитым Сванте Паабо, показало, что мы с ними – даже меньше родственники, нежели с неандертальцами… - Мы сами этого не ожидали! Ведь судя по каменной и костяной индустрии, наличию большого количества предметов неутилитарного назначения, способам и приёмам жизнеобеспечения, наличию предметов, полученных путём обмена за многие сотни километров, люди, жившие на Алтае, имели современное человеческое поведение. И мы, археологи, были уверены, что и генетически эта популяция принадлежала к людям современного анатомического типа. Однако результаты расшифровки ядерной ДНК человека, сделанные по фаланге пальца из Денисовой пещеры в том же Институте популяционной генетики, оказались неожиданными для всех. Геном денисовца отклонился от эталонного генома человека 804 тысячи лет назад! А с неандертальцами они разделились 640 тысяч лет назад. - Но ведь неандертальцев тогда ещё не было? - Да, и это означает, что общая предковая для денисовцев и неандертальцев популяция покинула Африку более 800 тысяч лет назад. И расселилась, по всей видимости, на Ближнем Востоке. А около 600 тысяч лет назад с Ближнего Востока мигрировала часть ещё одна часть популяции. При этом предки современного человека оставались в Африке и развивались там своим путём. Но с другой стороны, денисовцы оставили 4 – 6 процентов своего генетического материала в геномах современных меланезийцев. Как неандертальцы – в европейцах. Так что хотя до нашего времени они в своём облике и не дожили, но их нельзя и относить к тупиковой ветви в эволюции человека. Они – в нас! Таким образом, можно в целом эволюцию человека представить следующим образом. В основе всей цепочки, ведущей к появлению человека современного анатомического типа в Африке и в Евразии, лежит предковая основа Homo erectus sensu lato. Видимо, с этим политипическим видом связана вся эволюция сапиентной линии развития человека. Вторая миграционная волна эректоидных форм пришла в Центральную Азию, Южную Сибирь и на Алтай около 300 тыс. лет назад, вероятно, с Ближнего Востока. С этого хронологического рубежа мы прослеживаем в Денисовой пещере и на других местонахождениях в пещерах и стоянках открытого типа на Алтае непрерывное конвергентное развитие каменных индустрий, а следовательно – и самого физического типа человека. Индустрия здесь ни в коей мере не была примитивной или архаичной по сравнению с остальной частью Евразии и Африки. Она была ориентирована на экологические условия именно данного региона. В китайско-малайской зоне происходило эволюционное развитие как индустрии, так и анатомического типа самого человека на основе эректоидных форм. Это позволяет выделить человека современного типа, сформировавшегося на данной территории, в подвид Homo sapiens orientalensis. Таким же образом в Южной Сибири конвергентно развивались Homo sapiens altaiensis и его материальная и духовная культура. В свою очередь, Homo sapiens neanderthalensis автохтонно развивался в Европе. Здесь, однако, менее чистый случай, так как люди современного типа из Африки сюда добрались. О форме взаимоотношений этих двух подвидов спорят, но генетика в любом случае показывает, что часть генома неандертальца в нынешних людях присутствует. Таким образом, остаётся сделать лишь один вывод: Homo sapiens – вид, в который вошли четыре подвида. Это Homo sapiens africaniensis (Африка), Homo sapiens orientalensis (Юго-Восточная и Восточная Азия), Homo sapiens Neanderthalensis (Европа) и Homo sapiens altaiensis (Северная и Центральная Азия). Все археологические, антропологические и генетические исследования, с нашей точки зрения, свидетельствуют именно об этом! ИТАР-ТАСС 2/05/2012 Александр Цыганов Подробное филогенетическое дерево Y гаплогрупп дДНК из ископаемых останков различных эпох