Генетика умеет воскрешать призраков. Не в спиритическом смысле, а в самом прямом: в нашей ДНК до сих пор живут следы популяций, которые исчезли сотни тысяч лет назад, не оставив ни единой кости. Учёные называют их «призрачными линиями» (ghost lineages) — и это не метафора, а строгий научный термин.

Палеоантрополог Джон Хокс из Висконсинского университета в Мэдисоне определяет их так: древние группы, которые вымерли, но перед этим успели передать часть своих генов другим, выжившим популяциям. Никаких окаменелостей, никаких артефактов — только едва уловимый шёпот в геномах современных людей и животных.

Нежданные находки во льдах

Любопытно, что большинство таких открытий случается почти случайно. Лове Дален, эволюционный генетик из Стокгольмского университета, годами изучал ДНК вымерших животных ледникового периода — мамонтов, плейстоценовых яков, леммингов. Его команда извлекала генетический материал из замёрзших останков, пытаясь понять эволюцию этих видов. И раз за разом натыкалась на нечто неожиданное: генетические сигнатуры популяций, о существовании которых никто даже не подозревал.

«Наши цели были — изучить эволюцию мамонтов, полорогих и леммингов, а обнаружение этих призрачных линий стало полным сюрпризом», — признаётся Дален. Иными словами, учёные искали одно, а нашли следы тех, кого официально никогда не было.

Эти находки рисуют любопытную картину: во время последнего ледникового периода генетическое разнообразие — весь спектр наследуемых признаков внутри популяции — было куда богаче, чем сегодня. «Это определённо паттерн, который мы видим у современных арктических видов, — говорит Дален. — Почти все они имели гораздо более высокое генетическое разнообразие в прошлом, и для меня это иллюстрирует, насколько сильно прошлые изменения климата повлияли на сегодняшнее биоразнообразие». Ледниковый период был не просто холодным временем — он был эпохой генетического изобилия, которое мы только начинаем осознавать.

Но полагаться на случайности в такой важной теме нельзя. Дален убеждён: необходим системный подход с использованием древней ДНК, чтобы полностью оценить, как менялось биоразнообразие в прошлом. Призрачные линии — не курьёз, а ключ к пониманию того, как виды реагировали на климатические катастрофы.

Человеческие призраки: эволюция как запутанный ручей

Если в мире животных призрачные линии — это интригующая деталь, то в эволюции человека они произвели настоящий переворот. Ещё пару десятилетий назад большинство учёных представляли себе человеческую эволюцию как стройную лестницу: одна стадия сменяет другую, всё идёт размеренно, и примерно 300 000 лет назад в Африке появляется Homo sapiens, который затем вытесняет всех остальных, изредка с ними скрещиваясь.

Генетические исследования разнесли эту картину в клочья.

«Наша дисциплина перешла от упрощённой, прямолинейной модели эволюции к более “кустистой” модели при описании последних 7 миллионов лет», — объясняет Майкл Петралья, палеоантрополог из австралийского Университета Гриффита. Вместо дерева с одним стволом мы получили нечто похожее на запутанную речную дельту — «сплетённый поток» древних групп, которые постоянно пересекались, расходились и смешивались.

Призрачные линии в человеческой эволюции — это отголоски архаичных групп, которые существовали сотни тысяч, а то и миллионы лет, но не оставили известных науке окаменелостей. Их находят в геномах современных людей из Западной Африки, Азии и Океании, а также в древней ДНК, извлечённой из неандертальских и денисовских костей.

Когда ископаемые останки наконец совпадают с «призрачной генетикой», происходит то, что учёные называют «de-ghosting» — развоплощение призрака. Линия перестаёт быть фантомом и обретает физическое подтверждение. «С применением ДНК стало ясно, что в нашей эволюции существовали пробелы, указывающие на присутствие призрачных популяций, для которых не было явной палеонтологической летописи», — говорит Петралья. Охота за этими пробелами — сегодня один из самых горячих фронтов палеоантропологии.

Суперархаичные предки: старше, чем мы думали

Одна из самых интригующих призрачных линий — так называемые «суперархаичные» гоминины. Они известны исключительно по генам. Эта ветвь отделилась от нашего общего с неандертальцами и денисовцами предка примерно 2–1,8 миллиона лет назад — в эпоху, когда доминирующим видом в Африке был Homo erectus.

Ни одной кости, ни одного зуба — только генетический след. Его обнаружили, анализируя геномы неандертальцев, денисовцев и современных людей. Картина получилась головокружительная: генетические данные указывают, что предки денисовцев, неандертальцев и Homo sapiens встречались и скрещивались множество раз. «Это вызвало споры о поиске последнего общего предка и понимании линии потомков», — признаёт Петралья.

Судя по всему, денисовцы скрещивались с суперархаичной линией как минимум дважды. В результате в геномах денисовцев и тех современных людей, у кого есть денисовская примесь, обнаруживается относительно высокая доля «призрачных» генов от этой суперархаичной популяции. Мы носим в себе наследие существ, которых никогда не видели и чьих останков, возможно, никогда не найдём.

«Это захватывающие времена в изучении эволюции человека, — подводит итог Петралья. — Растёт поддержка идеи, что эволюция гоминин была гораздо сложнее, чем предполагалось раньше, включая множественные события скрещивания, которые делают нас теми, кто мы есть сегодня». Мы — продукт не триумфального шествия одного вида, а бурного генетического котла, где призраки прошлого до сих пор шепчутся в каждой клетке.

Кстати, эта тема перекликается с другим нашим материалом о том, как быстро меняется человеческое тело прямо сейчас — Гены в соли: что ДНК из иранских шахт расскажет о нашей эволюции. Там мы разбирали, что эволюция не остановилась 300 000 лет назад, а продолжает перекраивать нас буквально на глазах. Призрачные линии добавляют к этой картине глубину: мы не только меняемся сегодня, но и несём в себе эхо изменений, случившихся задолго до появления нашего вида.