Прогресс, достигнутый в последние годы в технологии секвенирования ДНК, позволяет ученым узнавать все новые и новые подробности о жизни и здоровье наших далеких предков. Еще сравнительно недавно для успешного секвенирования генома необходимо было выделить из древних останков много молекул ДНК, то теперь достаточно небольшого количества. Усовершенствовались также специальные программы, которые позволяют реконструировать цепочку ДНК из отдельных фрагментов. За последние несколько дней ученые сообщили о двух интересных исследованиях, ставших возможными благодаря этому прогрессу.
Первое из этих исследований было проведено в Великобритании. Останки скандинава, жившего на территории Эссекса около 1500 лет назад, были известны ученым уже давно. Деревня Грейт-Честерфорд, возле которой он жил, впервые упомянута в «Книге Страшного суда» (1086 год), но поселение на этом месте существовало еще в римскую эпоху. В начале 1950-х годов возле деревни решили устроить карьер для добычи гравия. При этом обнаружили кладбище англо-саксонской эпохи, где удалось откопать 161 захороненное тело, 33 захоронения кремированных останков, а также двух похороненных собак и двух лошадей. Кладбище действовало в 450 – 600 годах нашей эры. Археологи нашли там также немало интересных предметов: оружие, керамику, бронзовые украшения, стеклянные сосуды и другие. На этом кладбище и был похоронен герой нашего рассказа, получивший у археологов условное обозначение GC96.
Череп и кости GC96
Уже в 1950-х годах исследователи обратили внимание на деформированные кости голеней и стоп у этого человека. Возникло предположение, что он болел проказой, но для более точного диагноза требовалось генетическое подтверждение.
Левая большая берцовая кость скелета GC96.
Кости плюсны скелета GC96 с повреждениями, вызванными проказой
Недавно международной команде ученых из университетов Лейдена, Саутгемптона, Бирмингема, Суррея и Суоси удалось извлечь из костей генетический материал бактерии, вызывающей проказу, и определить конкретный штамм этой бактерии. Оказалось, что останки с тем же штаммом проказы (линия 3I) ранее обнаруживались в Скандинавии. Также они были найдены и в более поздних захоронениях в Великобритании, не ранее V или даже начала VI века. Скелет из Грейт-Честерфорда – самое раннее свидетельство появления этой болезни на острове. Не исключена возможность, что именно человек, известный сейчас как GC96, принес этот штамм проказы из Скандинавии в Великобританию. Идентификация липидов бактерий (их также сумели извлечь ученые) подтвердила результаты анализа ДНК, а также позволила установить некоторые отличия данного штамма от более поздних его вариантов.
Позднее в XII – XIV веках, когда лепра достигла максимального распространения, больных проказой объявляли юридически мертвыми, все их имущество конфисковывали, а самих вынуждали жить в закрытых лепрозориях. Человек, похороненный в Грейт-Честерфорде, избежал такой участи. В его могиле были найдены остатки принадлежащих ему вещей, причем довольно ценных: копье, бронзовая пряжка, нож, металлический наконечник шнура. Изотопный анализ зубной ткани показал, что родился этот человек, скорее всего, на юге Скандинавии.
Исследователи опубликовали статью, рассказывающую о результатах их работы, в журнале PLOS ONE. В дальнейшем они намерены продолжить генетическое изучение старинных захоронений, чтобы составить карту распространения проказы в раннесредневековой Британии. Подробнее о палеогенетических исследованиях проказы по древним останкам, найденным в различных уголках Старого Света, и о реконструкции путей распространения этой болезни можно прочитать в специальном очерке «Древнейшие болезни человечества».
Второе исследование, о котором хотелось бы рассказать сегодня, относится к куда более древним костным останкам. Палеогенетик Цяомэй Фу из Гарвардской медицинской школы рассказала 8 мая на конференции Biology of Genomes о работе по изучению одной из самых древних костей кроманьонца, найденных в Европе. Это нижняя челюсть с пятью коренными зубами, обнаруженная в феврале 2002 года в пещере на юго-западе Румынии. Исследователи, снабженные аквалангами, погрузились в воды подземной реки и сумели обнаружить неисследованную ранее камеру пещеры, доступ куда «посуху» был невозможен. Там и была найдена челюсть.
Помимо челюсти там были найдены костные останки еще двух человек. Пещера, где эта произошло, стала известна под названием Пештера-ку-Оасе (Peştera cu Oase, «пещера с костями»), поэтому найденные там останки людей стали известны под условными названиями Оасе-1, Оасе-2 и Оасе-3. Оасе-2 был подростком, от которого остались фрагменты лицевой части черепа и лицевая часть черепа. Оасе-3 первоначально определили по левой височной кости, которую сочли принадлежащей женщине. Однако потом ученые убедились, что кости Оасе-2 и Оасе-3 принадлежат одному человеку.
Челюсть Оасе-1 принадлежала мужчине, жившему 40 тысяч лет назад. Архаичные черты в ее строение уже в 2002 году заставили некоторых исследователей предположить, что челюсть служит свидетельством гибридизации кроманьонцев и неандертальцев. Но опять-таки строгое доказательство могла дать только генетика.
Челюсть Оасе-1
Цяомэй Фу и ее коллеги проанализировали геном по выделенным из челюсти фрагментам ДНК и обнаружили, что от 5 до 11 % генома принадлежит неандертальцу, в том числе довольно крупные фрагменты нескольких хромосом. Это означает, что неандерталец был среди предков этого человека в четвертом – шестом поколении.
Ранее ученые уже установили, что все современные люди, живущие за пределами тропической Африки, несут в себе от 1 до 4 % генома неандертальца. Предполагается, что скрещивание неандертальцев и современных людей произошло на Ближнем Востоке приблизительно 50 000 – 60 000 лет назад, после того, как современные люди проникли туда из Африки. Надежных данных о такой гибридизации в Европе пока не было. Следует отметить, что Пештера-ку-Оасе находится недалеко от Железных ворот на Дунае, а по долине Дуная (так называемому «Дунайскому коридору») проходил маршрут многих древних миграций человечества. Возможно, что Дунайский коридор сыграл роль и в проникновении кроманьоцев в Европу.
Однако найденная челюсть – это свидетельство родословной одного конкретного человека, а не всего кроманьонского населения Европы. Пока остается неясным, насколько частыми могли быть случая скрещивания кроманьонцев и неандертальцев. Но, возможно, дальнейшее изучение древней ДНК поможет ответить и на этот вопрос.
