Европа последнего ледникового периода наконец-то раскрывается не только в увлекательной беллетристике о жизни «доисторического мальчика» и подробных описаниях отдельных стоянок, культур и индустрий. Огромный коллектив ученых из США, Европы и России представил самое масштабное на сегодняшний день исследование «истории» Европы периода палеолита — если под историей понимать реальные процессы миграции и перемешивания популяций общеевропейского масштаба. Несложно предположить, что источником объективной информации о бесписьменном прошлом вымерших народов континента стали гены. В генетической истории ледникового периода разбиралась «Лента.ру».
Среди мамонтов и носорогов
Финал последнего оледенения эпохи плейстоцена (которое началось около 110 тысяч лет назад) начался 26 тысяч лет назад. Тогда, во время последнего ледникового максимума, почти вся Северная Америка, север Европы (до Альп!) был покрыт сплошным слоем ледников. Только 12-10 тысяч лет назад, одновременно с началом современной геологической эпохи (голоцена) и переходом к земледелию (неолитическая революция) наступает аллередское потепление — и вплоть до сегодняшнего дня ледники только тают и отступают.
Фауну прилегающих к ледникам тундростепей Евразии составляли мамонты, древние лошади, шерстистые носороги, зубры, яки, олени, пещерные львы, медведи и гиены, гигантские бегемоты, разнообразные грызуны. С точки зрения истории главным событием европейского плейстоцена является смена неандертальского населения (мустьерская культура) людьми современного типа, приходившими, по всей видимости, с Ближнего Востока. О причинах исчезновения неандертальцев (климат, новые болезни, отступление перед людьми) ученые активно спорят. Недавно эти дискуссии дополнились исследованиями о характере контактов между двумя видами человека, а также о судьбе неандертальских генов у современного человечества.
Однако авторы данного исследования (в число которых вошли главные специалисты по Евразии каменного века — швед Сванте Паабо и американец Дэвид Райх) начинают отсчет с 43-го тысячелетия до нашей эры, с прихода людей современного типа в Европу. Их цель — увязать климатические сдвиги и известную археологам смену материальных культур (костенковская, ориньякская, граветтская) с движением населения Европы. Для этого ученые взяли ДНК останков 51 древнего человека (рекордное количество для такого рода исследований), найденного на просторах Евразии — от испанской пещеры Эль-Мирон и бельгийской пещеры Гойе до стоянок Афонтова Гора под Красноярском и Мальта у озера Байкал. Экстракты ДНК, извлеченные из костей в стерильных помещениях, были обработаны методом Illumina/Solexa. Ученые приняли специальные меры, чтобы предотвратить контаминацию материала современной ДНК.
Максимум оледенения
Фото: Ittiz / Wikipedia
Как заселяли Европу
Во-первых, ученые выяснили, что неандертальского генетического материала в ДНК человека со временем становится все меньше. В геномах современных евразийцев его примерно два процента, тогда как 45 тысяч лет назад доля неандертальских генов доходила до 4,3-5,7 процента. Такое падение ученые объясняют не скрещиванием с другими группами людей (более «свободными» от неандертальской «крови»), а естественным отбором: гены неандертальцев, видимо, приводили к нарушениям в психическом и физическом развитии людей и со временем «вымывались» из популяции.
К сходному выводу пришли и другие ученые, исследовавшие примеси генов неандертальцев и денисовцев (другого архаичного вида Homo) в современных людях. С одной стороны, чужие гены помогают выживать: унаследованные от древних гоминин гены отвечают за приспособленность к жизни на большой высоте у тибетцев, а население Папуа — Новой Гвинеи получило от них улучшенное осязание. При этом часть неандертальских генов затрагивают работу мужских половых желез. Вероятно, этим частично объясняется пониженная плодовитость мужчин — потомков тех, кто родился от связей между сильно различающимися группами Homo.
Три черепа из верхнепалеолитической стоянки Дольни-Вестонице (29 тысяч лет до нашей эры)
Фото: Martin Frouz and Jiri Svoboda
Далее генетики узнали о неожиданно древних связях между востоком и западом Евразии. Так, гаплогруппу R1b, которая раньше считалась занесенной в Европу миграциями степного населения прикаспийских степей в бронзовом веке, нашли у индивидов из Виллабруны (Италия, 14 тысяч лет назад) и у иберийского земледельца (семь тысяч лет назад). Локус HERC2, отвечающий за светлый цвет глаз у европейцев, появляется одновременно в Италии и на Кавказе (14-13 тысяч лет назад). Гаплогруппу M (митохондриальной ДНК) нашли у жителя Южной Италии (Остуни) возрастом в 27 тысяч лет: эта гаплогруппа, ныне встречающаяся только в Азии, наблюдалась и в Европе до последнего максимума обледенения, но позже ее носители исчезли.
Нашли ученые и Homo sapiens (индивиды из Усть-Ишима и Пештера-ку-Оасе), которые попали в Европу очень рано (40 тысяч лет назад), но в генах современных европейцев своего следа не оставили. Только с 35-го тысячелетия до нашей эры всех обследованных индивидов с уверенностью можно причислить к предкам европейцев. При этом с людьми из Мальты сходства нет, а общие черты (палеолитические Венеры) нужно объяснять не миграциями населения, а трансъевразийским культурным обменом.
Боллинг-аллередский интернационал
Наконец, генетикам удалось увязать археологические культуры с конкретными миграциями. Мадленская культура свидетельствует об экспансии населения из рефугиумов Юго-Западной Европы после некоторого отступления ледников примерно 19 тысяч лет назад. Генетические связи европейцев с жителями Ближнего Востока, начиная с 12-го тысячелетия до нашей эры, по времени совпадают с беллингским потеплением — первым после максимума оледенения. Тогда же появляются эпиграветтская и азильская культуры. Генетики уверены, что в ту эпоху группы людей, скрывавшиеся от оледенения на «островках» Балкан и Западной Азии, начали активно заселять Европу. Заинтриговали ученых и общие гены с жителями Восточной Азии (Китай) в тот же период (14 тысяч лет назад), но выяснение исторических причин этой странной связи они оставили новому поколению исследователей.