Коммерсантъ Наука 20 июня 2017

«Мы созрели до мирового уровня благодаря терпению археологов»

Палеогенетика Весной 2017 года у сибирских ученых вышло две статьи по генетике древних кочевников. Текст о скифском мире напечатал Nature Communications, а журнал Archaeological and Anthropological Sciences опубликовал более узкое исследование о генофонде знаменитого своей воинственностью племени хунну. Для одной из публикаций сибирские палеогенетики выполняли часть работы, а для второй — всю. Подробнее о работах группы рассказал руководитель межинститутского сектора молекулярной палеогенетики Института цитологии и генетики СО РАН и Института археологии и этнографии СО РАН АЛЕКСАНДР ПИЛИПЕНКО. — В статье «Происхождение, демография и генетическое наследие кочевников евразийских степей периода раннего железного века» ("Ancestry and demography and descedants of Iron Age of the Eurasian Steppe"), которая вышла в Nature Communications, сделана попытка широкомасштабного исследования генофонда представителей скифского мира с разных участков евразийского степного пояса. Протяженность территорий, которые населяли исследуемые популяции кочевников скифской эпохи (~1 тыс. до н. э.), составила более 3,5 тыс. километров — от Тувы, Горного Алтая и Минусинской котловины (алды-бельская, пазырыкская и тагарская культуры) до Северного Причерноморья (классические скифы). Ученые из Института археологии и этнографии СО РАН предоставили более трети всех исследованных в работе образцов (пазырыкская культура), а также данные об их археологическом и антропологическом контексте. — 3,5 тыс. километров в течение 1000 лет. Реально ли проанализировать такую массу материала в одной научной работе? — В евразийском степном поясе в течение 1000 лет до рубежа эр существовало великое множество различных популяций, и далеко не все из них вошли в проведенное исследование. Эта работа, безусловно, не дает исчерпывающих ответов на вопросы о генофонде кочевников раннего железного века, а даже, наоборот, ставит новые вопросы. Бывают разные типы исследований. Можно выполнить масштабную, но грубую реконструкцию, а можно детально изучать более узкие темы. Такие журналы, как Nature, предпочитают первый тип работ. Получается масштабное полотно: генетическая картина древности крупными мазками. При детальном изучении, а следовательно, значительном увеличении количества образцов каждой исследуемой группы людей генетическая картина будет неизбежно меняться. — То есть в исследование вошли почти все кочевники первого тысячелетия до нашей эры, которых историки и археологи считают скифами? — Лучше сказать, что они имели отношение к скифскому миру или были носителями скифской культуры, поскольку само понятие «скиф» скорее культурное, чем генетическое. Всем известна так называемая скифская триада — характерные для скифской культуры предметы: оружие (меч акинак), конское снаряжение и звериный стиль орнаментов. Классическими скифами принято считать причерноморских, поскольку долгое время они считались самыми ранними. Позже в Туве были найдены более древние памятники раннего скифского времени, включая знаменитые Аржан-1 и Аржан-2. Итак, из восточных носителей для генетического анализа были взяты образцы материалов с Аржана-2, а также представителей тагарской культуры. С запада — причерноморских скифов и сарматов, а с юга Сибири (Алтай) — образцы от представителей пазырыкской культуры. Главный вопрос, долгое время волновавший всех историков и просто образованных людей, — как связаны между собой кочевники скифской эпохи из западной и восточной Евразии, в культуре которых прослеживается множество общих черт? Было ли это одно и то же население, которое разбрелось по всему степному поясу Евразии, или за счет кочевого образа жизни и культурного обмена происходил также и обмен генетическим материалом между разными древними популяциями? — Вы ведь анализируете не только древнюю ДНК от разных культур, но и сравниваете ее с генофондом современных жителей тех же регионов? Зачем это нужно? Разве можно проследить связи какого-то современного народа с древним? — Прямых связей в большинстве случаев не может быть. Но какие-то отдельные компоненты, маркирующие участие древних предков в формировании современных популяций, обнаружить реально. А бывает, что и компонентов нет, но схожим образом выглядит сам механизм формирования генетики древних и современных популяций. Например, древние тюрки сформировались при взаимодействии популяций из восточной и западной Евразии. Поэтому у всех тюркских народов очень разнообразный, «контрастный» генофонд. У восточных скифов (пазырыкцев) картина очень похожая. Попытка найти в этой гремучей смеси какие-то конкретные предковые группы — очень сложная задача. — Тем не менее в работе есть вывод о связи скифов с современными тюркскими народами. — Связь не в прямом смысле. Существует стандартная методика, когда берутся разные контрастные популяции со всей Евразии и оценивается степень их сходства с исследуемой древней популяцией. Из всех современных народов евразийских степей относительно близки по составу генофонда к скифам оказались только тюркоязычные. Не простое отношение типа «предки — потомки», а сходство механизмов формирования и участвующих в нем генетических компонентов породило эту связь. Тюрки сформировались благодаря взаимодействию древнетюркских племен, мигрировавших с Алтая и восточных территорий, со степным населением. Они оседали, смешивались с местными группами. Так образовались различные тюркские народы, сформировалась их специфика в разных регионах. Подобным образом формировались и скифские популяции — при участии различных генетически отличающихся групп. Баязит Юнусбаев, сотрудник Эстонского биоцентра, недавно опубликовал статью, в которой указал на сохранившийся в ядерном геноме у всех древних тюрок общий компонент, который доказывает общий источник их расселения. Но этот исходный компонент минимальный, а основное приобретено за тысячелетия кочевничества и взаимодействия с окружающими популяциями. Разумеется, мигрируя по всей евразийской степи, тюрки включили в себя и скифский генофонд. Но это не значит, что скифы — прямые предки тюрок. Нужно пояснить, как вообще формировались народы в степной зоне Евразии. Пришли скифы — оставили свой пласт генетики у местного населения. Потом тюрки — свой. Во времена монгольской империи мощный отпечаток наложили монголы. Все перемешалось, и получилось современное население, для которого бессмысленно искать единственных или основных прямых предков. Но для научного понимания исторической картины и взаимодействия разных популяций генетические компоненты вычленять необходимо. — Вы выделяете в своей работе западные и восточные группы скифов… — Западные и восточные генетические компоненты в разных пропорциях вошли в основу всех популяций, проанализированных в нашей работе. Они вполне логично распределились практически по географическому признаку — чем восточнее, тем больше восточных компонентов, чем западнее — тем больше западных. Но сформировались эти скифские группы независимо из разных генетических источников, а не из какой-то одной популяции. Просто за 1000 лет кочевничества по евразийским степям они активно обменивались генами, сохраняя при этом исходные различия. — Под западными и восточными компонентами, видимо, имеются в виду монголоидный и европеоидный антропологические типы? — Если бы я был антропологом, я бы ответил утвердительно, поскольку в их науке эти слова являются терминами, которые описывают особенности внешних признаков человека. В палеогенетике принята своя терминология и международная социальная этика. Мы, генетики, употребляем термины восточноевразийский и западноевразийский, под которыми понимается соответствующее исходное географическое происхождение генетических компонентов. Или, например, в нашей работе по генетике хунну мы говорим о генетическом составе, типичном для центральноазиатского населения. Кто такие хунну Археологи изучают культуру хунну уже более 100 лет, но материалы раскопок по-прежнему слабо соотносятся с данными китайских хроник — единственным письменным источником об этой культуре. — В археологических данных о хунну есть то, о чем молчат китайские летописи, — поясняет соавтор работы, главный научный сотрудник Института археологии и этнографии СО РАН Наталья Полосьмак, руководитель многолетних работ на памятнике Ноин-Ула в Северной Монголии. — После изучения курганов хуннской элиты мы выяснили, что влияние культуры Китая на кочевников было довольно значительным. Основная часть предметов, обнаруженных в могилах хуннской знати, производилась в Китае или китайскими мастерами и лишь изредка была западным импортом. К началу нашей эры хунну удалось подчинить своему влиянию весь Западный край и практически отрезать китайцев от прямых торговых путей в западные страны. Поэтому можно предполагать, что у хунну были тесные культурные связи и с западными цивилизациями, а в общество хунну входили не только ханьцы и представители степных племен, но и выходцы из городских цивилизаций Запада. В погребениях хуннской знати, кроме китайских вещей, обнаружены шерстяные ткани, вышитые пологи, великолепные серебряные украшения и другие изделия, изготовленные далеко к западу от монгольских степей. Из древних китайских летописей известно, что держава хунну в период расцвета была связана с империей Хань договором «мира и родства», а их правители называли друг друга братьями. Это означало, что китайских принцесс выдавали замуж за шаньюев. Женами шаньюев стали четыре ханьские принцессы. На двух из них женился сам основатель империи хунну Модэ, а на двух других — его сын и внук. Хотя последний такой брак был заключен в 135 году до н. э., в 33 году до н. э. Юань-ди, 11-й император династии Хань, пожаловал правителю хуннов пять красавиц из своего гарема. Одна из наложниц стала любимой женой шаньюя и родила ему сыновей. Эти факты позволяют допустить, что у элиты хунну могла быть и толика китайской крови. Родственные связи с иноплеменниками могли быть характерны не только для элиты, но и для всего хуннского общества. Кочевников всегда было меньше, чем земледельцев, а постоянное участие хунну в военных действиях сокращало и без того немногочисленное население степи. Собственно, и сейчас территория Монголии — одна из самых малозаселенных в мире. Возможно, хунну должны были пополнять свои быстро редеющие семьи включением в состав родов и племен пленных и перебежчиков: китайцев, усуней, жителей Западного края (современного Синьцзяна), ухуаней… Известные российские антропологи В. П. Алексеев и И. И. Гофман приводят результаты исследований двух хуннских могильников Монголии: «Материал из одного могильника отличается резко выраженными монголоидными особенностями, а из второго — европеоидными». Женский генофонд хунну сохранился в Забайкалье Основная часть археологических и исторических данных о хунну касается не антропологии, а их материальной, духовной культуры и социального устройства. Но культурные процессы ничего не говорят нам о генетических изменениях и не всегда идут параллельно с ними. В этом заключается одна из основных сложностей интерпретации археологического материала. Французские ученые первыми опубликовали генетические данные о рядовых хунну, живших на территории Северной Монголии. Сибирские исследователи использовали их в своей работе как сравнительный материал. — Для исследований использовались фрагменты костей из археологических памятников Забайкалья. Мы обнаружили относительное единообразие генетического состава — преобладание типичных для восточной части евразийских степей генетических компонентов, — сообщил ученый. — Сравнение митохондриальной ДНК забайкальских и монгольских хунну показало, что при похожей общей структуре их генофонды отличаются. У забайкальских хунну, в отличие от монгольских, ученые не обнаружили компоненты западноевразийского происхождения, а также выявили несколько восточноевразийских вариантов митохондриальной ДНК, которых у монгольских не оказалось. Локальная вариабельность генофонда хунну, уверен Александр Пилипенко, имеет историческое объяснение. Ко времени, когда хунну появились в Забайкалье и Монголии (II век до н. э.), они уже представляли собой союз многих племен — подчиненных, завоеванных и объединенных. Такая многокомпонентность объясняет генетические различия между отдельными группами хунну. Сравнительный анализ полученных данных о древних племенах и данных о современном населении Центральной Азии и других регионов Евразии показал, что, несмотря на «этнический калейдоскоп» в степях Евразии в гунно-сарматское время и последующие периоды, (за две тысячи лет!) структура женского генофонда населения забайкальских степей изменилась слабо, сохранив многие генетические черты хунну. Это уникальное обстоятельство представляет большую ценность для всех специалистов, изучающих хунну: генетиков, археологов, историков и этнографов. Ведь на соседних территориях наблюдается совершенно иная генетическая картина: в Синьцзяне и особенно в Алтае-Саянском регионе разные племена и народы стремительно сменяли друг друга на протяжении последних тысячелетий. Здесь работают с древней ДНК Первые исследования древней ДНК в новосибирском Академгородке были проведены в 1990-х годах по инициативе Института археологии и этнографии СО РАН, поскольку археологам хотелось получить как можно больше информации о найденных ими алтайских мумиях. Академгородок — самая подходящая среда для междисциплинарных работ. Химики взялись анализировать пигменты, которыми были окрашены одежды мумий, физики провели томографическое исследование, а генетики решили попробовать выяснить происхождение пазырыкских мумий. — Эти анализы производили специалисты по генетике современных людей, поскольку для работы с древней ДНК не было ни условий, ни обученных узких специалистов. Своими первыми результатами, которые удалось тогда получить, генетики были обязаны великолепной сохранности мумий. Из-за вечной мерзлоты, в которой они пролежали более 2 тыс. лет, их ДНК была по сохранности почти как современная. Но это уникальная, совершено нетипичная ситуация. Основной объем древнего антропологического материала — это кости скелета. Но для проведения их генетического исследования необходимо создать отдельное междисциплинарное направление работ и оборудовать специальные лаборатории. Основная проблема палеогенетики — это плохая сохранность древней ДНК, следовательно, высокий риск ее загрязнения современной ДНК. Со всех живых людей, включая генетиков, постоянно «сыплется ДНК». Вот для чего им необходима спецодежда — маски, очки, специальные костюмы, напоминающие скафандры, перчатки и прочие меры защиты костного материала. Параллельно с новосибирцами в 1990-е годы пытались заниматься анализом древней человеческой ДНК и другие российские лаборатории. Но попытки вести эти исследования одновременно с обычными генетическими анализами не увенчались успехом. Мировой опыт показал, что в этом вопросе нужна специализация. — Я был еще аспирантом, когда стал официально руководить дипломными работами по палеогенетике у студентов НГУ: для создания отдельного направления работ нужны были люди, хорошо владеющие методиками. Большой коллектив был не нужен, нас и сегодня всего шестеро. Создать в наше время принципиально новую лабораторию, у которой на начальном этапе долгие годы не будет окончательных результатов, очень непросто. Мы появились, выжили и созрели до мирового уровня работ благодаря терпению археологов, их пониманию важности происходящего и вере в наш успех. Почти все зарубежные публикации по палеогенетике человека с участием российских ученых до недавнего времени ограничивались передачей иностранным коллегам костных материалов и включением в соавторство. Собственно эксперименты с древней ДНК проводились в зарубежных лабораториях. Ситуация изменилась. В России появилась палеогенетика человека.
Комментарии
Читайте также
NASA отправит людей на Венеру
В Германии нашли страшную пиранью
Раскрыт секрет полета семян одуванчика
Опровергнуто существование древнейшей формы жизни
1
Последние новости
Ученые выяснили, чем полезен секс с бывшими
Палеонтологи нашли в Германии останки пираньи, пожиравшей динозавров
Раскрыт секрет полета семян одуванчика