Новые сведения, полученные в результате обобщающего анализа древней ДНК, уточнили генетическую историю населения Европы за последние 15 тысяч лет. Распространенное представление о едином происхождении европейцев оказалось неверным. Также выяснилось, кто и в какую эпоху завез на континент разные болезни.
Три волны миграции
В Европу было три волны миграции. Примерно 45 тысяч лет назад, когда последнее оледенение пошло на спад, на континент прибыли первые анатомически современные люди — первобытные охотники-собиратели. Затем, около 11 тысяч лет назад, сюда добрались племена с Ближнего Востока, уже освоившие земледелие. А пять тысяч лет назад вторглись кочевые пастухи-скотоводы из степей Западной Азии и Северного Причерноморья, передвигавшиеся на повозках, запряженных волами, — представители ямной культуры.
Детально разобраться в этногенезе европейцев долго не удавалось из-за плохой сохранности древней ДНК и несовершенства аналитических методов. Историки и археологи условно считали, что волны миграции были едиными для всего континента, этнические группы постепенно замещали друг друга, а население различных регионов приобретало те или иные фенотипические черты в зависимости от степени смешения или в результате адаптации к местным условиям обитания.
Недавно в журнале Nature вышли четыре статьи (1, 2, 3, 4), которые подвели итоги грандиозного комплексного исследования. В проекте участвовали 175 ученых из разных стран, в том числе из России, под руководством профессоров Эске Виллерслева из Кембриджского университета, Томаса Верге из Копенгагенского университета и Расмуса Нильсена из Калифорнийского университета в Беркли. Большую часть работы выполнили в Центре геогенетики при Копенгагенском университете. Образцы предоставили многочисленные музеи и научные организации Европы и Азии.
Применив новейшие методы геномного секвенирования, ученые проанализировали ДНК почти пяти тысяч человек, которые жили в Европе и Западной Азии с позднего палеолита (34 тысячи лет назад) до эпохи викингов, сравнили древнюю ДНК с генетическими образцами сотен тысяч современных людей, хранящихся в биобанке Великобритании, и построили исторические карты распространения характеристических генов, а также связанных с ними болезней.
Этапы неолитической революции
Полученные результаты позволили в том числе определить, когда в разных уголках Европы случилось важнейшее событие древней истории человечества — переход от охоты и собирательства к сельскому хозяйству, — которое еще называют неолитической революцией, поскольку это знаменует окончание мезолита и начало неолита.
Примерно 11,5 тысячи лет назад на Ближнем Востоке, в регионе, известном как "Плодородный полумесяц", люди перешли от кочевого существования, основанного на охоте и сборе диких плодов, к оседлому образу жизни. В результате возникли постоянные поселения и культура земледелия. Отсюда неолитическая революция распространилась на север, в Анатолию (современная Турция) и Европу.
Новые данные показали, что переход к сельскому хозяйству начался с юга и запада континента 11 тысяч лет назад. Появление анатолийских земледельцев повлияло на ДНК населения. Европейцы обрели гены, отвечающие за толерантность к овощам и лактозе — способность усваивать большое количество растительной пищи и молочные продукты. У коренных охотников-собирателей этого не было.
Раньше думали, что гены устойчивости к лактозе европейцам передали "ямники", пастухи-скотоводы третьей волны миграции, которые привели с собой стада домашних животных. На самом деле — анатолийцы, и к моменту прихода "ямников" жители Европы уже были готовы к использованию молочной пищи.
У восточных европейцев эти изменения произошли на три тысячелетия позже, на севере — вообще всего за тысячу лет до миграции степняков. Очевидно, из-за климата: методы сельского хозяйства "Плодородного полумесяца" там прививались дольше.
Единые, но разные
Гены "ямников" появились у всех обитателей континента практически одновременно — примерно пять тысяч лет назад. С этого момента стирается "генетическая граница" между юго-западом и северо-востоком, возникает генетически единая "европейская нация".
Удивительно, но в геноме уже тогда практически ничего не осталось от коренных европейцев — охотников-собирателей верхнего палеолита. А ведь их традиционно считали главными предками, отводя пришлым народам второстепенную роль. Как выяснилось, первичное население полностью растворилось или было уничтожено пришельцами. То есть нынешних европейцев вполне можно назвать "нацией мигрантов".
Фенотипические особенности жителей разных частей континента обусловлены прежде всего маршрутами миграции народов. Так как земледельцы Ближнего Востока направлялись в первую очередь на юг и запад Европы, там население отличается низкорослостью, смуглостью, темными волосами. Степные скотоводы мигрировали на север, от них — высокий рост, светлые кожа, глаза и волосы скандинавов.
В отдельной статье ученые разобрали процесс этногенеза на примере датчан. На территории Дании и Великобритании, куда неолитическая революция добралась поздно, до IV тысячелетия до нашей эры сохранялся первобытный уклад. Затем, 5900 лет назад, пришедшие с юга земледельцы быстро, буквально в течение нескольких поколений, вытеснили коренных жителей. А еще тысячу лет спустя сюда докатилась волна "ямников".
Высокие светловолосые воинственные кочевники с медным оружием, передвигавшиеся на быстрых колесных повозках, просто уничтожили коренных северян. Их генетические следы практически исчезли в ДНК датчан, шведов и норвежцев четыре с половиной тысячи лет назад.
"Пришельцы не изгнали местных жителей и не смешались с ними, а, скорее всего, убили их всех", — полагают авторы статьи.
Так сформировался этнос скандинавских викингов.
"В основном генетическая история европейцев закладывалась за пределами Европы, — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова Виллерслева. — Но как только мигранты осели в географически изолированных районах континента, их черты закрепились в местных популяциях".
Гены и болезни
Генетические изменения, связанные с миграционными волнами, влияют не только на рост и цвет волос, но и на проблемы со здоровьем. Например, на северо-востоке Европы больше всего случаев болезни Альцгеймера и диабета второго типа. Гены, определяющие предрасположенность к этим недугам, были еще у охотников-собирателей. Лишь на востоке континента сохранилась значительная часть генома коренных народов.
Отдельно ученые рассмотрели генетические риски рассеянного склероза — нейродегенеративного заболевания, при котором иммунная система организма ошибочно атакует собственные нервные клетки.
Ранее биологи выявили 233 генетических варианта, способствующих рассеянному склерозу. Сейчас установили, что некоторые из них распространялись по мере продвижения по Европе скотоводов третьей волны миграции. Неудивительно, что рассеянный склероз особенно распространен в Скандинавских странах, где доля ДНК "ямников" максимальная.
Исследователи предполагают, что изначально гипериммунная реакция обеспечивала степным народам преимущество, защищая от заражения инфекциями овец и крупного рогатого скота.
"Теперь жизнь совсем другая с точки зрения гигиены, диеты и лечения, — говорит один из авторов работы профессор Астрид Иверсен из Оксфордского университета. — И мы можем быть более восприимчивыми по сравнению с ними к определенным заболеваниям, в частности к рассеянному склерозу".
В свою очередь, на юго-западе Европы, где больше ДНК мигрантов второй волны, чаще диагностируют биполярное расстройство. Это наследие земледельцев неолита из Малой Азии.
Исторический подход в генетическом анализе той или иной популяции предполагается распространить и на другие регионы.