Многие патогены, особенно вирусы, не могут существовать сами по себе, а только в организмах хозяев. Нечего удивляться, что судьбы двух видов, паразита и хозяина, оказываются очень тесно связаны. Ученым из Висконсинского университета в Мэдисоне удалось проследить пути распространения по свету и ход эволюции вируса простого герпеса первого типа (HSV-1). Оказалось, что его судьба полностью совпадает с судьбой человечества, какой она выглядит по археологическим, генетическим и лингвистическим данным.
Предполагается, что первые люди появились в Африке, были там довольно многочисленны, затем небольшая группа перебралась на Ближний Восток, оттуда часть отправилась в Европу, а часть в Азию. Из Азии через Берингов перешеек, который был тогда сушей, а вовсе не проливом, люди попали в Америку. Из Юго-Восточной Азии первобытные мореплаватели колонизировали Австралию и Океанию. Похоже, что весь этот путь вирус герпеса проделал вместе с человеком.
Вирус герпеса обладает рядом свойств, повышающих вероятность совместной эволюции с людьми. Во-первых, он редко вызывает заболевания с тяжелым течением, чаще всего симптомы сводятся к высыпаниям на губах и скоро проходят. При этом вирус остается в организме на всю жизнь. Чаще всего передача происходит при тесном контакте, например со слюной, кроме того, вероятность заражения довольно низка, и одного контакта обычно недостаточно. Поэтому передача обычно происходит внутри семьи. Ряд механизмов заметно снижает вероятность попадания двух вирусов в одну и ту же клетку, а это снижает вероятность рекомбинации, то есть ситуации, когда в клетку попали два разных вируса, их геномы перемешались, и получился новый, унаследовавший часть генов от каждого из «родителей».
Вирус герпеса мутирует, как и все вирусы. Частота возникновения мутаций примерно постоянна и давно известна ученым. Если в каком-то из вирусов возникла мутация, то все его потомки будут обладать такой же мутацией, если только в этом месте снова не произойдет мутация, но такое крайне маловероятно. Сопоставляя геномы вирусов, и зная частоту, с которой происходят мутации, можно подсчитать, когда существовал общий предок этих вирусов.
Поскольку секвенирование – метод чтения геномов – становится все более дешевым и доступным, в мировом банке данных накапливается все больше полностью прочитанных геномов. Полностью прочитанных геномов HSV-1, полученных от разных людей, на сегодняшний день существует 31. Авторы работы проанализировали их все. Получилось все, как и у людей. Большое разнообразие африканских вариантов, из которых только один пробрался дальше. Один из образцов, взятых в Америке, оказался родственным азиатским образцам, что подтверждает гипотезу заселения Америки через Берингов перешеек. Время расхождения, вычисленное для двух разновидностей вирусов, совпало с временем расхождения соответствующих субпопуляций людей. Даже редкие случаи рекомбинации не запутывали общей картины, а совпадали с существующими представлениями о повторных встречах ранее разделившихся народов.
Кроме очевидного фундаментального значения, у этого исследования есть и прикладное. Дело в том, что геном человека примерно в 10 тысяч раз больше генома вируса герпеса. Прочитать геном человека (хотя в исследованиях такого рода не читают его полностью) гораздо дороже, а сравнить два генома – гораздо сложнее. Но теперь получается, что читать и сравнивать можно геномы вирусов, и на этом основании делать выводы о распространении человека по планете.
