Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом
Геномная революция меняет устоявшиеся представления о современных людях. Благодаря информации, скрытой в нашем геноме, мы узнаем о миграции наших предков, их отношениях с конкурирующими видами и распространении культур. В книге "Кто мы и как сюда попали. Древняя ДНК и новая наука о человеческом прошлом" (издательство "Corpus"), переведенной на русский язык Еленой Наймарк, американский генетик Дэвид Райх наглядно показывает, почему вопрос о том, кто же мы такие и откуда взялись, приходится ставить заново. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с фрагментом, посвященным генетическим исследованиям популяционной истории Восточной Азии.
Внушительные примеси с восточноазиатской периферии
Вот на Великой Китайской равнине сформировались две основные земледельческие культуры — популяции-призраки в долинах Янцзы и Хуанхэ — и начали расселяться по всем направлениям, смешиваясь, куда бы ни пришли, с местным населением, осевшим в этих местах еще тысячу лет назад.
Население Тибетского нагорья служит одним из примеров этой экспансии. В геномах тибетцев две трети составляет наследие той же предковой популяции-призрака из долины Хуанхэ, что и у хань (с этой популяцией на Тибет пришло земледелие). Оставшаяся треть происходит, вероятно, от ранней ветви восточноазиатов, которая соотносится с местными тибетскими охотниками-собирателями.
Другой пример — японцы. В течение многих десятков тысяч лет на Японском архипелаге хозяйничали в основном охотники-собиратели, но около 23 столетий назад сюда с материка пришло земледелие; оно ассоциировано с археологической культурой, явственно схожей с синхронными культурами Корейского полуострова. Генетика подтвердила, что распространение сельского хозяйства на острова архипелага шло за счет миграции. Наруя Сайтоу с коллегами выяснили, что нынешние японцы представляют смесь двух предковых, чисто восточноазиатских популяций, разделившихся еще в глубокой древности: 80% от древних фермеров, связанных родством с корейцами, и 20% от охотников-собирателей, имеющих отношение к сегодняшним айнам, живущим на самом севере Японского архипелага. Этот вывод был подтвержден с помощью моделирования. По длине тех сегментов в ДНК, которые достались нынешним японцам от древних фермеров, мы с Сайтоу рассчитали, как давно произошло это смешение: оказалось, около 16 столетий назад. А это существенно позже, чем прибытие первых фермеров на острова, то есть понадобились сотни лет, чтобы преодолеть сегрегацию между местными охотниками-собирателями и прибывшими на острова фермерами. Наши оценки совпадают по времени с периодом кофун, когда страна впервые объединилась под общим управлением, запустив, вероятно, процесс гомогенизации населения (гомогенность характерна для большей части сегодняшней Японии).
Исследователи истории Юго-Восточной Азии имеют в своем арсенале и древнюю ДНК. В 2017 году в моей лаборатории выделили ДНК из скелетных останков людей из местонахождения Ман-Бак во Вьетнаме возрастом почти 4 тысячи лет. В этом местонахождении в погребениях рядом расположены скелеты с различной морфологией. Есть такие, которые по наружным признакам тяготеют к морфологии скелетов древних земледельцев из долины Янцзы и современных восточноазиатов, а есть и похожие на прежних местных охотников-собирателей. Марк Липсон из моей лаборатории показал, что все вьетнамские образцы, которые мы анализировали, по генетике являются смесью двух рано разделившихся линий — восточноазиатской и "популяциипризрака реки Янцзы", причем доля последней у некоторых людей из Ман-Бак заметно повышена, а у других, наоборот, понижена. У основной группы индивидов из Ман-Бак пропорция этих двух линий примерно та же, что и в отдельных группировках нынешних носителей австроазиатских языков. Полученные результаты согласуются с предположением, что австроазиатские языки распространялись за счет продвижения рисоводов из Южного Китая и по ходу миграции происходило смешение с местными охотниками-собирателями. Даже и сегодня крупные популяции носителей австроазиатских языков в Камбодже и Вьетнаме имеют заметную, хотя и меньшую, долю наследия охотников-собирателей.
Генетическое влияние расселения популяций, говоривших на австроазиатских языках, не ограничивается сегодняшним ареалом этих языков. Так, как выяснил Липсон уже в другой своей работе, в Западной Индонезии, где преобладают австронезийские языки, существенная часть генетического наследия происходит от той же линии, что и у носителей австроазиатских языков на материке. На основе своих результатов Липсон предположил, что в Индонезию первыми, должно быть, пришли люди, говорившие на австроазиатских языках, а вслед за ними появились австронезийские носители уже со своим генетическим наследием. С такого ракурса становится понятным наблюдение лингвистов Александра Аделаара и Роджера Бленча, что в словаре жителей Борнео, в целом австронезийском, встречаются заимствования из австроазиатских языков. С другой стороны, результаты Липсона можно объяснить иначе: например, фермеры, говорившие на австронезийских языках, попали в Западную Индонезию непрямым маршрутом, смешавшись по пути с местными австроазиатскими популяциями.
Самым ярким примером продвижения фермеров из сердца Восточной Азии на периферию является австронезийская экспансия. На сегодняшний день на австронезийских языках разговаривают в обширной области, включающей сотни удаленных тихоокеанских островов. Общая картина, которая складывается из археологических, лингвистических и генетических данных, показывает, что примерно 5 тысяч лет назад материковое земледелие выдвинулось на Тайвань, где сейчас имеет хождение самая древняя ветвь австронезийских 271 часть вторая глава 8 языков. Эти фермеры распространились дальше на юг, 4 тысячи лет назад достигнув Филиппин, а затем продолжили южный вояж, добрались до большого острова Новой Гвинеи, а также до множества более мелких островов к востоку от него. К тому времени, как они отправились прочь от берегов Тайваня, у них уже были, вероятно, каноэ с боковыми балансирами, бревнами по бортам, обеспечивающими устойчивость лодки на высоких волнах, — на таких лодках уже можно было пускаться в открытое море. Около 33 столетий назад на востоке Новой Гвинеи появились мастера особой керамики, называемой лапита, а вскоре после этого они распространились дальше по островам Пацифики, быстро достигнув острова Вануату, находящегося в 3 тысячах километров от Новой Гвинеи. Чтобы оттуда добраться до западных Полинезийских островов, включая Тонга и Самоа, у них ушло всего несколько столетий. Затем, взяв долгую паузу, 12 столетий назад эти люди оказались на последних пригодных для жизни островах — на Новой Зеландии и Гавайях, а через три столетия и на острове Пасхи. Австронезийская экспансия на запад была не менее впечатляющей: не позже 13 столетий назад люди добрались до Мадагаскара, расположенного в 9 тысячах километров на запад от Филиппин. Все это объясняет, почему практически по всей Индонезии и на Мадагаскаре люди говорят на австронезийских языках.
Марку Липсону удалось выявить генетический "лакмус", позволяющий проследить австронезийскую экспансию, то есть тип генетического наследия, имеющийся у тех, кто сегодня говорит на австронезийских языках. Он обнаружил, что у всех у них в геномах имеется хотя бы часть наследия популяции, которая ближе к коренным тайваньцам, чем к любым другим восточным азиатам. А значит, подтверждается теория об экспансии из Тайваня.
В примере с австронезийской экспансией удачно переплетаются археологические, лингвистические и генетические сюжеты, но, несмотря на это, некоторым археологам очень не нравится идея, что мастера лапита, заселившие юго-западные острова Тихого океана, были чистыми потомками тайваньских земледельцев. Как эти мигранты ухитрились освоить огромные территории Новой Гвинеи, где уже 40 тысяч лет жили люди, и при этом с ними практически не смешались? Данный сценарий кажется невозможным в свете того, что сегодня все тихоокеанские островитяне к востоку от Новой Гвинеи имеют от 25 до 90% наследия папуасов. А ведь по господствующему мнению, формирование археологической культуры лапита приходится на период интенсивного обмена между фермерами, ведущими происхождение из китайского земледельческого очага (через Тайвань), и новогвинейцами. И как это согласуется?
В 2016 году на помощь снова пришла древняя ДНК, опровергнув доминировавшую в генетических публикациях теорию. ДНК очень плохо сохраняется в тропическом климате вообще и в климатических условиях Юго-Восточной Пацифики в частности. Но, как упоминалось выше, обходной путь был найден, когда Рон Пинхази с коллегами предложили выделять ДНК из каменистой кости внутреннего уха, где сохраняется иногда в сто раз больше ДНК, чем в других костях. Именно это помогло получить пригодную для работы ДНК из юго-восточных образцов. Мы долго бились над задачей экстрагирования древней ДНК из материалов Океании, пока не добрались до образцов каменистой кости, и тут удача оказалась на нашей стороне.
Нам удалось получить ДНК из останков древних людей, принадлежавших культуре керамики лапита на тихоокеанских островах Вануату и Тонга; возраст останков 3–2,5 тысячи лет. Оказалось, что у них доля папуасского наследия не то что небольшая, а ее просто нет (или же она неразличимо крошечная). А это значит, что крупномасштабная миграция из Новой Гвинеи на острова Океании происходила позже. По времени она должна была начаться не позднее 2400 лет назад, потому что все образцы с Вануату, которые датируются этим интервалом и ближе к современности, имеют уже до 90% папуасского наследия. Остается загадкой, почему мигранты новой папуасской волны настолько полно заместили прежних жителей, потомков гончаров лапита, оставив при этом в обиходе их язык. Но так говорит генетика. И только она может себе такое позволить, потому что судит о крупных перемещениях людей на основе четких фактов. Генетика дала доказательство совмещения двух очень различных групп, и вот мяч снова на стороне археологов — теперь их очередь объяснить природу и влияние всех этих миграций.
А древняя ДНК из Юго-Западной Пацифики продолжала преподносить сюрпризы. Материалы с Вануату анализировали в двух независимых лабораториях — в нашей и у Йоханнеса Краузе, и в обеих пришли к неожиданному выводу: папуасское наследие в этих образцах ближе к нынешним жителям островов Бисмарка, чем к населению Соломоновых островов, хотя Соломоновы острова лежат как раз на пути от Новой Гвинеи к Вануату. Мы также выяснили, что папуасское наследие далеких полинезийцев вряд ли пришло из того же источника, что и на Вануату. Так что, скорее всего, была не одна волна мореходов-мигрантов, и даже не две, а целых три таких морских "исхода" в открытый океан. Первые мореходы принесли восточноазиатское наследие и культуру лапита, за ними следовали по меньшей мере две миграции с двумя типами папуасских геномов. Таким образом, вместо простого сюжета мы получили сложносочиненную историю расселения людей в Океании.
Есть ли надежда реконструировать подробности этих миграций? Надежда есть всегда. Мы составляли свою, все более и более четкую историческую фабулу, для этого у нас имелась древняя ДНК из региона. Также нам помогло то, что в силу своей изолированности некоторые популяции тихоокеанских островов имеют упрощенный вариант демографической истории по сравнению с материковыми сюжетами, а такие "изолированные" сюжеты легче реконструировать. Как только у нас появится больше полногеномных данных по нынешним и древним популяциям, картина перемещений людей по обширному азиатскому региону станет яснее и конкретнее.
Но на текущий момент популяционная история континентальной Восточной Азии видится нечетко и неполно. Исключительно мощная экспансия хань последних двух тысячелетий добавила внушительную примесь к уже имевшейся сложной комбинации популяционных наложений: многотысячелетней истории фермеров этого региона, расцветов и падений народов каменного века, медного века, железного века. А это означает, что выводы, сделанные на основе изменчивости сегодняшнего населения, нужно воспринимать с большой осторожностью.
Но пока я пишу эти строки, тайфун революции древней ДНК обрушивается на Восточную Азию. В Китае организуются отлично оснащенные лаборатории, чья задача — изучить десятилетиями копившиеся коллекции скелетного материала. Исследование этих древних образцов поможет понять, как люди различных восточноазиатских культур связаны друг с другом и с нынешними восточноазиатскими народами. Поэтому очень скоро мы станем понимать глубокую, с послеледниковых времен, историю взаимосвязей и миграций народов этого региона столь же ясно, как европейскую историю.
При этом невозможно предугадать, что откроет нам изучение древней ДНК из Восточной Азии. Мы начали уже приблизительно понимать, что и как происходило в Европе, но ориентироваться на европейские пути не имеет смысла, потому что на временном отрезке последних 10 тысяч лет Европа для Восточной Азии представляла периферию передового экономического и технологического развития, а узловым регионом всяческих трансформаций был Китай, где, например, изобрели свое земледелие. Не приходится сомневаться, что изучение древней восточноазиатской ДНК покажет нечто замечательное. И хотя мы не знаем, что это будут за открытия, они, со всей очевидностью, перевернут наше представление об истории народов самой густонаселенной части мира.