Реабилитация неандертальцев: возвращение великого Немого. Как исчезли неандертальцы корсун
Артем Корсун: Древнейшие болезни человечества
Современные исследования, проводимые на границах естественных и гуманитарных наук, позволяют узнать, чем болели люди прошлых эпох, и понять, как болезни влияли на ход мировой истории.
Исследуя эти скелеты, антрополог Дэвид Фрайер (университет Канзаса) открыл древнейшую в мире опухоль кости. Ранее в палеопатологии не были известны подобные опухоли древнее Бронзового века. Опухоль была открыта в реберных костях, принадлежавших неполному скелету, что не позволило установить, оказалась ли она смертельной для этого человека и была ли она вторичной или первичной. Уникальность открытия определяется ещё и тем, что и у приматов, и у человека подобные опухоли весьма редки.
Макроскопический анализ определил, что кости принадлежали взрослому мужчине. Рентгенограмма показала процесс разрушения костной ткани со значительным повреждением надкостницы, трабекулы, заполненные у здоровых людей коллагеновой тканью и костным мозгом, разрушены. Рентгенологическая микротомография определила размеры опухоли (24 на 16 мм) и исключила другие патологические причины, такие как травматическая опухоль или остеомиелит.В 1899-1905 годах в пещере близ города Крапина (Хорватия) антрополог Карл Горянович-Крамбергер раскопал более 900 костей неандертальцев, живших 120-100 тыс. лет назад. Здесь не сохранилось ни одного полного скелета или свидетельств преднамеренного захоронения. Это позволило предположить, что крапинские неандертальцы практиковали каннибализм. А наличие среди крапинских неандертальцев грацильных и массивных особей породило в первой половине ХХ века гипотезу о том, что они представляли собой самостоятельный вид ископаемого человека. В настоящее время стоянку относят к мустьерским неандертальцам. Некоторые кости из крапинской пещеры были отмечены следами костной патологии. В настоящее время они хранятся в специализированном музее.
Открытие Дэвида Фрайера позволяет понять механизм канцерогенеза. В современной онкологии сосуществуют несколько теорий. Одна из них отводит ведущую роль в появлении злокачественных новообразований канцерогенам и обосновывает рост онкологических заболеваний экологическими факторами. Открытие рака у неандертальцев, обитавших в экологически чистой среде, позволяет утверждать, что эта причина не является основной для возникновения онкологии. Объяснением может служить генетическая теория, описывающая рак как результат генетических аномалий, вызывающих перерождение клеток. Неандертальские популяции Европы, а, особенно, приледниковой зоны, в генетическом плане представляли собой достаточно малочисленные изоляты. В таких условиях в них достаточно быстро накапливались летальные аномалии, в том числе и онкологического характера. Онкологический больной из Крапины может указывать на начало такого процесса. Вместе с тем, ученые считают, что исчезновение неандертальца как биологического вида стало следствием суммирующего воздействия многих факторов и ни один из них (демографические, биологические, генетические, социальные, пищевые) нельзя абсолютизировать.
Костная патология, вызванная туберкулезом
Мюриэл Мэссон из Эдинбургского университета и ее коллеги из университета Сегеда опубликовали статью об остеологическом и биомолекулярном исследовании скелетов из некрополя неолитического поселения Hódmezővásárhely-Gorzsa (культура Тисы, 4970-4550 г. до н.э.). В настоящее время есть довольно много публикаций, фиксирующих наличие туберкулеза у доисторических людей, обитавших в различных регионах Земли, но большинство таких работ основаны на макроскопических, а не биомолекулярных исследованиях. Редкое исключение составляет исследование скелетов из Атлит-Ям. Статья Мэссон во многом восполняет имеющийся пробел. На основании исследований живых людей и скелетов людей, умерших в XIX-XX веках, известно, что легочная патология, вызываемая туберкулезом, проявляется в виде симметричных новообразований на костях (синдром Мари-Бамбергер). Такие новообразования отмечены на всех 70 обследованных скелетах, открытых на поселении Hódmezővásárhely-Gorzsa, это означает, что вся деревня была больна туберкулёзом. Для проверки, вызваны ли эти новообразования туберкулезом, было проведено комплексное исследование скелета с наиболее яркими макроскопическими признаками туберкулеза. Это был скелет мужчины 19-20 лет и ростом около 165 см. Такой рост может служить косвенным указанием на раннее или внутриутробное заражение. При макроскопическом анализе патология у него наблюдалась на черепе, грудной клетке, позвоночнике, верхних и нижних конечностях. Из его голени, ребер и позвоночника были взяты образцы массой около 55 мг костной ткани. После выявления ДНК микобактерии возбудителя туберкулеза был проведен анализ, выявивший присутствие в кости следов микоцерозной и миколипенической кислот, а также липидный биомаркер HGO-53.
Исследование Мюриэл Мэссон раскрывает негативную сторону неолитической революции в Европе, состоявшую в длительном проживании одной и той же общины людей на ограниченной территории. Древнейшим свидетельством туберкулеза являются скелеты 25-летней женщины и ее годовалого ребенка, найденные в ныне затопленном поселении Атлит-Ям (Израиль, VII тыс. до н.э.). У них были выявлены характерные элементы ДНК микобактерий и миколиновые биомаркеры клеточной стенки. Туберкулез был обнаружен и у мумий додинастического Египта (IV тыс. до н.э.). Однако, чаще всего он диагностировался в раннесредневековое время, например, на меровингском селении Ле Рут де Винь (Северная Франция, 500-700 г.н.э.) и Чарна Велька (Польша, ок. 600 г.н.э.). Наличие туберкулеза в доколумбовой Америке, например, у классических майя (300-900 г.н.э.) и в культуре Тикоман, формативного периода (II-I тыс. до н.э.), позволяет говорить о том, что заражение произошло в палеолите. Источником туберкулеза служили крупные копытные, так недавние исследования выявили туберкулез у бизона, убитого палеолитическими охотниками, жившими 17 000 лет назад в Вайоминге. До неолитической революции туберкулёз не носил характер эпидемии. Заражение туберкулезом в палеолите или мезолите приводило к вымиранию рода или большой семьи, соответственно, но с появлением крупных поселений от одного больного со временем могло вымереть всё селение.
Скелеты с местами поражения туберкулезом
Данные палеомедицины позволяют говорить, что туберкулез стал значительной проблемой для Европы эпохи неолита-бронзы. Он был выявлен при макроскопическим исследовании у женщин 15 и 30 лет из пещеры Арене Кандиде (Лигурия, ок. 3750 г. до н.э.), у мужчины изМежановиц (Польша, ок. 3000 г. до н.э.), а также в Германии и в Венгрии (Alsónyék-Bátaszék, V тыс. до н.э. и Vésztő-Mágor, IV тыс. до н.э.). К числу неблагоприятных факторов, способствовавших развитию туберкулеза в Европе, следует отнести более сырой и холодный по сравнению с Ближним Востоком климат Балкано-Дунайского региона и слабую адаптивность неолитического населения, пришедшего в Европу из Малой Азии. Также отметим, что переход к производящему хозяйству был связан со значительными генетическими изменениями в популяциях, такими как появление способности усваивать молоко и молокопродукты, что привело к значительному снижению иммунитета. Все эти факторы сдерживали распространение неолитической революции на запад и север. Северо-западная волна миграций балкано-дунайского неолита (культура линейно-ленточной керамики) была, в основном, представлена отдельными хуторами, состоящими из одного (редко – нескольких) большесемейных хозяйств. Поселения северо-восточной волны балкано-дунайского неолита (культура Триполье-Кукутени) на первой фазе ее развития были довольно незначительными. Появление крупных протогородов, таких какМайданецкое поселение, было обусловлено необходимостью обороны от индоевропейской миграции. Ни одно из таких поселений не содержало более одного археологического слоя (то есть не просуществовало более 40-50 лет) и всегда перекрывалось пожаром. Возможно, что вымирание от туберкулеза и служило причиной прекращения жизни на поселении, а ритуальное сожжение поселения было профилактической мерой, направленной на то, чтобы приостановить распространение заболевания. Поскольку туберкулез живуч и кумулятивен, вполне вероятно, что движение неолитического «фронтира» в Европе было вызвано не только перенаселением, но и стремлением уйти из зараженных поселений на новые, более здоровые земли, однако переселенцы несли с собой и туберкулез.
Лепру (проказу) считают одной из древнейших болезней. В Средневековой Европе она наносила урон, сопоставимый с эпидемиями чумы. И, в отличие от чумы, лепра до сих пор не побеждена – ежегодно в мире ею заболевают 200 тысяч человек. Первое достоверное упоминание о проказе встречается в Ведах, записанных около 600 г. до н.э., хотя некоторые исследователи предполагают, что она была известна и египтянам(папирус Эберса, 1550 г. до н.э.) и авторам Ветхого Завета (VII-VI в. до н.э.). Исследование древнейшего скелета со следами лепры было опубликовано в 2009 году группой ученых во главе с антропологом Гвен Роббинс из Аппалачского университета(Северная Каролина). Скелет был найден при раскопках поселения Балатхал (3700-1200 г. до н.э.), то ли бывшего хараппской колонией, то ли находившегося под значительным хараппским влиянием (керамика, медный инвентарь, ремесла, архитектура, оружие). Погребение датируется 2000 г. до н.э. Отличием этого погребения от других погребений поселения служит то, что оно было совершено в горе пепла, оставшегося от сожжения сухого навоза. Этнографические данные свидетельствуют, что умерших от проказы в некоторых регионах Индии не кремировали после смерти, а захоранивали в аналогичных кучах, которые сжигались намного позже погребения. Такие погребения известны в Северо-Западной Индии и Южном Декане от неолита до раннего железного века (800-500 г. до н.э.). В железном веке они синхронны с мегалитическими памятниками. Таким образом, речь идет о преемственности культурной традиции отношения к трупам прокажённых, что позволяет предполагать, что проказа появилась ранее конца III тыс. до н.э.
В пользу этого говорит и сравнительная геномика, которая выявила два ареала лепры (Восточная Африка и Южная Азия), каждому из которых соответствует особый генотип возбудителя: азиатский штамм (тип I) значительно отличается от африканского штамма (тип II). При этом африканский штамм намного более вариабелен, и это позволяет утверждать, что возбудитель заболевания возник в Восточной Африке около 40 тыс. лет назад, проник оттуда в Южную Азию, и далее в Европу (тип III). Из Европы тип III попал в Западную Африку (где мутировал в тип IV) и Америку. Вопрос о времени миграции лепры в Азию является дискуссионным. Одни ученые предполагают, что она произошла во время позднеплейстоценового расселения кроманьонца, другие склонны датировать переселение лепры в Азию энеолитическим временем, когда сформировались торговые пути между Египтом, Месопотамией, Центральной Азией (Туран), Аравией (Дильмун и Маган) и Индией (Мелухха).
Средневековое кладбище в Англии, раскопки которого дали образцы средневековой проказы
Поддерживает короткую хронологию возникновения лепры и новейшееисследование палеогенетиков Йоханнеса Краузе, Кай Низельт(Тюбингенский университет) и Стюарда Коула (университет Лозанны). Сравнение последовательностей нуклеотидов лепры из средневековых скелетов Дании, Швеции и Великобритании с геномами современной микобактерии из разных регионов мира позволило определить основные мутаций генома и реконструировать генотип общего предка всех современных и древних штаммов. На основании «молекулярных часов» генетики датировали время существование этого общего предка рубежом III u II тыс. до н.э., то есть примерно тем временем, которым датируется погребение прокаженного из Балатхала. Сравнение восточноазиатских штаммов лепры с американскими показало их значительные различия: восточноазиатские относятся к типу II, тогда как американские принесены европейскими колонистами (тип III) и рабами из Западной Африки (тип IV). Это означает, что лепра не участвовала в палеолитическом заселении Америки.
Обнаружены новые свидетельства каннибализма среди неандертальцев
Группа археологов и палеоантропологов представила новые доказательства существования каннибализма в общинах неандертальцев. На этот раз ученые обнаружили, что неандертальцы около 40 тысяч лет назад не только разделывали и ели своих собратьев по виду, но и использовали их кости в качестве орудий.
Ученые анализировали находки, сделанные в пещерах неподалеку от бельгийской деревни Гойе. Скелетные останки, согласно радиоуглеродному методу, имеют возраст от 40500 до 45500 лет. В пещерах в разное время обитали как неандертальцы, так и люди современного типа. Исследователям удалось определить 99 ранее найденных костных фрагментов как принадлежащие неандертальцам. Они сумели также извлечь из костей митохондриальную ДНК неандертальцев, значительно увеличив имеющуюся у нас информацию о неандертальском геноме. Анализ ДНК подтвердил выводы предшествующих исследований, что генетические различия среди европейских неандертальцев были не очень велики. То есть неандертальцы Европы этого периода были относительно близкими родственниками друг другу.
На многих костях остались следы, указывающие на их обработку. Например, трубчатые кости были специально расколоты, чтобы добраться до костного мозга. Другие отметины свидетельствуют о снятии кожи и разделке тела. Аналогичные следы есть на костях диких лошадей и оленей, во множестве найденных в пещерах Гойе. Авторы исследования предполагают, что неандертальцы Гойе практиковали каннибализм.
Четыре кости из Гойе ясно показывают, что неандертальцы применяли кости своих умерших родственников в качестве инструментов. Одна бедренная кость и три больших берцовых кости были использованы для изготовления каменных орудий, подобно тому, как обычно применялись крупные кости животных. Костью наносили удары по камню, чтобы отколоть его части и придать ему нужную форму.
Профессор Эрве Бошран (Hervé Bocherens) из Университета Тюбингена и Центра эволюции человека и палеоэкологии имени Зенкенберга (Senckenberg Center for Human Evolution and Paleoenvironment), принимавший участие в исследовании, отметил интересный факт: ни в одном другом известном ученым неандертальском поселении региона не обнаружено свидетельств подобного обращение с телами сородичей. Напротив, в них были найдены захоронения. Другим обличием стало большее разнообразие каменных орудий в других неандертальских пещерах. «Большие различия в поведении этих людей, с одной стороны, и тесная генетическая связь между поздними европейскими неандертальцами, с другой, вызывают много вопросов об их социальной жизни и обмене между различными группами», – говорит ученый.
Ранее свидетельства каннибализма среди неандертальцев обнаруживались в неандертальских поселениях Эль-Сидрон и Сафаррайя (Испания), Мула-Жернси и Ле-Прадель (Франция), Крапина (Хорватия). Находки из Гойе стали первым подобным примером на севере Европы.
Исследование находок из пещер Гойе опубликовано в журнале Scientific Reports.
polit.ru
Реабилитация неандертальцев: возвращение великого Немого
За последние 5-10 лет палеогенетика сделала огромный прорыв, благодаря которому в общем-то удалось внести некоторую ясность в то, что же такое был неандерталец. По всей видимости, это был не только «дубликат» человека разумного, но и его родственник, и отчасти также предок современного человека. Это был человек, если совсем просто называть вещи своими именами. В 2010-2011 годах группа биологов и генетиков из Института эволюционной антропологии Сообщества Макса Планка* в Лейпциге (ФРГ) под руководством Сванте Паабо доказала, что с большей степенью вероятности смешение двух видов людей — кроманьонцев и неандертальцев, все же имело место (а в 2006 году ими был расшифрован с высокой степенью точности геном неандертальца).
Для тех, кто знает вражеские языки, есть неплохая лекция Сванте Паабо:
В принципе, в российской науке к этому отнеслись с пониманием — люди уже были готовы. Здесь уместно предложить статью антрополога Станислава Дробышевского, который анализирует как раз возможные метисации между двумя видами людей. Интересно то, как быстро произошел по нашим меркам переворот в отношении к неандертальцам. И все это опять же в основном благодаря палеогенетике, отчасти палеонтологии и биологии, то есть научному способу познания мира, базирующемуся на верификации и фальсификации (как методах). Сейчас в принципе уже не осталось ученых, которые будут на полном серьезе нести околесицу про, например, якобы преимущественно мясное питание неандертальцев, отсутствие у них в какой-то степени культуры, живописи, языка, обычаев, зачатков религии, неспособность сделать метательные орудия и так далее.
Более того, возникает очевидный вопрос о конвергенции двух видов, что придало современным людям именно максимальное «ускорение». Например, антропологи полагали, что именно сапиенсы начали приручать животных, прежде всего, собак (из числа диких псовых и волков). Но недавние находки древних черепов собак (имеющих как волчьи, так и собачьи архаичные черты) — возрастом 33 и 36 тысяч лет в Бельгии и на Алтае, показали, что и у неандартальцев вполне могли быть свои «домашние собаки».
При этом тезисы о том, что неандертальцы вымерли раз и навсегда около 28-32 тысяч лет назад вполне себе проблемные. Хотя бы потому, что граница этого «вымирания» постепенно смещается все ближе к нам, и сейчас уже некоторые антропологи всерьез ставят вопрос о вымирании неандертальцев «всего» около 22-26 тысяч лет назад, тем более, что поздние неандартальцы, имеющие явные следы метисации — если верить костным остаткам из пещеры в Лагар Вельо (Португалия), как раз тогда и жили. Да и вообще вопрос гибридизации неандертальцев практически решен.
Однако, хронология — это последний бастион замшелого государственного толкиенизма, благодаря которому в XVIII-XIX веках для почти всех европейских государств были придуманы торжественные «раскрашки». Причем даже многие прогрессивные ученые опасаются открывать этот ящик пандоры и крайне аккуратно «датируют» последние находки, а то ведь окажется, что исчез неандерталец не 25 тысяч лет назад, а существенно позднее, и исчез ли…
Неандертальцы кажутся по причине явной и мнимой древности «безопасными» для еще недостаточно адаптированного общества и интеллектуального большинства — мол, вымерли до появления волшебных династий и древних межконтинентальных империй, а потому ученым дали карт-бланш, чтобы покопаться. Но и так в принципе понятно, что датировочки придется рано или поздно также менять — как у мамонтов на острове Врангеля, лишь чудом не доживших до развитого путинизма. Ради хохмы отмечу, что даже в историческое уже время в Европе — в энеолите, люди по-прежнему пользовались мустьерскими «неандертальскими» кремниевыми орудиями труда.
Слева — убогий полупитекантроп, справа — современный «гений» (объем мозга у неандертальцы оказался чуть больше, чем у человека в среднем, а лобные доли не сильно хуже развиты). 🙂 Интересно также посмотреть, как постепенно в представлениях антропологов и художников «очеловечивался» неандерталец. В XIX-начале XX века считалось, что речь идет об примитивных индивидах с невысоким уровнем развития, угрюмых, машущих дубинками и с раззявленными ртами смотрящими, как кроманьонцы лишают их заслуженного обеда. Короче говоря, полу-обезьяны:
Их так и рисовали: обезьяньи черты лица и черепа на человекообразном туловище. Сейчас так изображают лишь предполагаемых предков неандертальца — хомо эректуса (точнее, хомо гейдельбергский, который произошел от эректуса и дал начало неандертальцу около 250-300 тысяч лет назад), да и то более щадяще:
Как прикол:
Ни рисунке выше подзащитный здорово смахивает на горного гнома с дубинкой из очередного хауптверка толкиенизма. 🙂 Но сейчас Людей рисуют чуть более тонко:
А что? Ну да, человек. Немного не похожий слету на сапиенса, но… забавный и милый трудящийся.
А вот вполне себе властительница дум либеральной интеллигенции Юля Латынина в неандертальской обработке. И не скажешь, что этот вариант хуже «сапиенсовского оригинала». Явно даже лучше, хехе.
А так представляют неандертальцев в музеях Северной Италии сейчас (из музея города Лидо ди Эзоло недалеко от Венеции). Италия и Испания были регионами, где неандертальцы «задержались» дольше всего, и именно там шла серьезная метисация, благодаря чему у местных жителей (например, Тосканы) доля «неандертальских» генов доходит до 4%. Более того, проживавшие изначально там неандертальцы считались «грацильными» и наиболее продвинутыми. Скорее всего, «кроманьонцы» просто растворили численно уступающих неандертальцев в Южной Европе, а их метисы ушли на верхние этажи социума.
Тренд на реабилитацию неандертальцев, на серьезные исследования в области палеогенетики очевиден и нам предстоит увидеть еще массу новых и интересных открытий. Пока же потихоньку в искусстве, культуре и науке продолжается «реабилитация» неандертальцев. Например, в этом замечательном фильме «Ао» французы предлагают свой взгляд на конструктивных и миролюбивых неандертальцев (слегка все же палку перегибая, хех):
Вообще же, некоторые французы пытаются перехватить пальму первенства в гонке за неандертальцами у итальянцев и испанцев, выводя даже галлов от них — пусть даже не всерьез, а в виде мультипликации:
Впрочем, это только начало. Быть неандертальцем скоро станет модно. Или не только им. Ведь не так давно все те же европейские генетики и биологи из Института эволюционной антропологии германского Сообщества Макса Планка в Лейпциге под руководством Сванте Паабо сделали удивительное открытие в области генетики «алтайских денисовцев», благодаря чему оказалось, что… совсем недавно на нашей планете помимо неандертальца (исчезнувшего в Европе и Евразии около 25-35 тысяч лет назад) и кроманьонаца, существовал также неизвестный «человек Денисова« (от него остался в прямом смысле гулькин нос костных останков, но те что есть, свидетельствуют в пользу его реального гигантизма!). Который оставил в наследство некоторые свои гены… австралийским меланезийцам. Немного об этом но уже в эротической обертке:
Но ведь и этим не исчерпывается разнообразие людей и полулюдей в уже историческое время! Например, архаичный питекантроп на Яве вымер всего… 21 тысячу лет назад. То есть, не миллион лет, а 21 тысячу, всего-навсего. А хоббиты с индонезийского острова Флоресс исчезли лишь 12 тысяч лет назад. Получается, что «воспоминания» о жизни людей среди низкоросликов, гигантов и гномов не так уж и сказочны? Шутка.
Если же всерьез задуматься, то получается какая-то конспирология, нарушающая «привычный ход вещей». Ведь как известно, неандертальцы давным-давно — около 30 000 лет назад, полностью и внезапно вымерли (исчезли). По своей спецификации были они пусть даже и неглупыми, но все же собирателями и охотниками, бегавшими за мамонтами и шерстистыми носорогами…
Хм. А если это не совсем так или так, но не совсем так до конца? 🙂 Например, вымирание мега-фауны в Евразии и затем уже Северной Америке пришлось как раз на активную фазу метисации человеческих видов и появление явного «сверх-хищника». Трогательные неандертальцы в Европе 200 тысят лет якобы не могли дать укорот разбушевавшимся «пещерным львам», а тут…
Чтобы дурачки и они сами не пужались зазря даже хода своих мыслей, иллюстраторы сознательно огрубили картинку, прилепив «модели» подчеркнуто и утрированно «неандертальские черты лица». Но можно изобразить ведь как-то и так:
* — Общество Макса Планка — это один из крупнейших научно-исследовательских кластеров в современном мире. По сути, это что-то вроде «академии наук», разбитой на отраслевые институты (их более 80), которые финансируются государством, регионами ФРГ и отчасти Евросоюзом, а также через систему закрытых клубов и фондов. Примерный объем финансирования — около 4-5 миллиардов евро в год, реально еще выше. Само по себе сообщество имеет более чем вековую историю, и официально сейчас в институтах Сообщества трудится около 17 тысяч первоклассных ученых. Как не сложно догадаться, главным локомотивом в исследовании генетической истории человечества и родственных ему видов на Земле является именно Сообщество Макса Планка.
В геноме современных людей есть некоторое количество генов, проникших туда в результате встречи наших предков с неандертальцами. Два вида (или, по другой версии, два подвида) скрещивались, давая жизнеспособное потомство, и в результате в геном людей современного типа проникали архаичные варианты генов (аллели) из генома неандертальца. Подробнее о последних исследованиях, касающихся взаимоотношений Homo sapiens и Homo neanderthalensis, можно прочитать в специальном очерке «Первые европейцы».
В журнале Science опубликована работа, авторы которой попытались установить, что дают современным людям гены, унаследованные от неандертальцев. В ходе масштабного статистического исследования они выяснили, что неандертальские гены увеличивают риск депрессии и аллергии. Но в других исследованиях найдены также и неандертальские гены, которые принесли людям немалую пользу.
В среднем у жителей Европы и Азии около 1,5 % генома составляют гены неандертальцев. У обитателей Меланезии дополнительно от 2 до 3 % генов получены от денисовского человека. У африканцев, как правило, генов неандертальцев нет, так как скрещивание современного человека с неандертальцем произошло уже после того, как люди современного типа покинули Африку. Сравнивая геномы нескольких неандертальцев и один образец денисовского генома с современными, ученые установили около 12 тысяч неандертальских вариантов генов, присутствующих у современных людей. Чтобы установить точную функцию этих генов, требовались дорогостоящие исследования экспрессии генов в тканях или лабораторных животных.
Способ обойти это препятствие независимо друг от друга придумали генетики Джошуа Эки (Joshua Akey) из Университета штата Вашингтон и Тони Капра (Tony Capra) из Университета Вандербильта в Нэшвилле. Они решили искать неандертальские версии генов в медицинской базе данных Electronic Medical Records and Genomics (eMERGE) Network. Охватывая жителей девяти городов США, эта база данных связывает информацию об их геномах с историями болезней. В результате исследователи имеют возможность отслеживать корреляции между генами и симптомами болезней у десятков тысяч людей.
Объединив усилия, Эки и Капра проанализировали более 6000 неандертальских гаплотипов среди генетических данных 28 416 взрослых американцев европейского происхождения. В результате они нашли около десятка неандертальских генов, которые статистически связаны с повышенным риском ряда расстройств. Например, один вариант гена повышает свертываемость крови. Возможно, более быстрая сворачиваемость крови во времена неандертальцев уменьшала риск гибели от раны при охоте на крупных животных или при родах. Но сейчас такой ген повышает вероятность образования тромбов и развития инсульта.
Ряд генов оказался связан с неврологическими нарушениями, например, с депрессией, возникающей при нарушении циркадных ритмов. Другие неандертальские гены связаны с предраковыми состояниями кожи, так называемыми кератозами. Капра предполагает, что гены, отвечающие за химию мозга и устойчивость кожи к световому излучению, были у неандертальцев настроены на условия доисторической Европы, а сейчас, когда люди проводят много времени при искусственном освещении, действуют менее адекватно.
Существуют неандертальские гены, которые регулируют транспортировку тиамина (витамина B1), который отвечает за метаболизм углеводов в организме. Как считает Капра, неандертальцам, в рационе которых было много мяса и орехов, было достаточно тиамина, а при питании современных людей его зачастую недостает. Исследование также выявило неандертальские аллели, связанные с недержанием, болью в мочевом пузыре и мочевыводящих путях, и даже ген, влекущий предрасположенность к никотиновой зависимости.
Однако влияние генома неандертальцев на наше здоровье не всегда отрицательно. Два исследования, опубликованные в прошлом месяце в журнале American Journal of Human Genetics, определили три архаичных варианта генов, которые повышают врожденный иммунный ответ, помогающий защитить организм от бактерий и патогенных грибков. Все три гена, как говорит ведущий автор одной из работ Дженет Келсо (Janet Kelso), специалист по биоинформатике из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, широко распространились у европейцев и азиатов, поощряясь естественным отбором. По словам ведущего автора другой работы, Льюиса Китана-Мурчи (Lluis Quintana-Murci) из Института Пастера в Париже и Национального центра научных исследований, эти гены работают сообща, регулируя экспрессию так называемых толл-подобных рецепторов (toll-like receptors). Эти рецепторы располагаются на поверхности различных типов клеток иммунной системы. Они распознают различные структуры микроорганизмов и активируют иммунный ответ.
Такой пример показывает, что, когда современные люди попали в новые условия, где встретились с новыми патогенами, они срезали эволюционный путь, позаимствовав полезные гены у близких родственников – неандертальцев. У неандертальцев было по меньшей мере 200 тысяч лет на адаптацию к условиям жизни на Ближнем Востоке и в Европе, прежде чем там появились современные люди.
Однако гены, полезные в эпоху плейстоцена и в современных странах третьего мира, где люди живут в тяжелых условиях, могут оказаться вредными для жителей США или Европы, которые реже сталкиваются с паразитами и другими патогенами. Дженет Келсо и ее коллеги обнаружили, что архаичные иммуностимулирующие варианты генов связаны с высоким риском аллергии. «Цена, которую мы платим сегодня за усиленный иммунный ответ, это возможный вред для нас, связанный с аутоиммунными заболеваниями, воспалением и аллергиями», – говорит Льюис Китана-Мурчи.
Как функционировали эти гены в организме неандертальца, не вполне ясно. Ученые предупреждают, что на основании полученных данных нельзя делать вывод, будто неандертальцы страдали депрессией или же у них был распространен рак кожи. В будущем исследователи планируют расширить поиск неандертальских аллелей и сопоставлять их с еще более обширными библиотеками современных геномов, охватывающими десятки или даже сотни тысяч человек. Они уверены, что смогут найти еще много генетического наследия неандертальцев.
polit.ru
Максим Руссо: Первые европейцы - ПОЛИТ.РУ
На сайте журнала Nature опубликована обзорная статья Ивена Коллэуэя о первых людях в Европе. За последние два года генетики и археологи сделали целый ряд новых открытий, касающихся первых европейцев современного типа и их взаимоотношений с предшественниками – неандертальцами. Однако некоторые вопросы все еще остаются нерешенными.
Напомним, что представители людей современного типа проникли в Европу около 45 тысяч лет назад и как минимум последующие пять тысяч лет жили там бок о бок с неандертальцами, которые постепенно исчезли. Еще в 2010 году после первого прочтения ядерного генома неандертальца ученые установили, что современные люди скрещивались с неандертальцами.
Но считалось, что это происходило на Ближнем Востоке сразу после выхода современных людей из Африки. Данных о скрещивании с неандертальцами в Европе пока не было. Археологи выяснили только, что в течение длительных периодов в самых разных уголках Европы ареалы современных людей и неандертальцев перекрывались, что делало вероятным их скрещивание. Но нужно было найти генетические подтверждения. Недавно такое свидетельство было получено благодаря изучению находок из румынской пещеры Пештера-ку-Оасе (Peştera cu Oase, «пещера с костями»). Мы уже рассказывали об этом, когда в мае этого представитель исследовательской группы – палеогенетик Цяомэй Фу – выступила с докладом на конференции в Нью-Йорке. Теперь же статья Цяомэй Фу и ее коллег опубликована журналом Nature. Кратко напомним, что после выделения ДНК из челюстной кости современного человека, известной под названием Оасе-1, оказалось, что от 5 до 11 % генома принадлежит неандертальцу, в том числе довольно крупные фрагменты нескольких хромосом. Это означает, что среди предков владельца челюсти в четвертом – шестом поколении был неандерталец.
Другой вывод, сделанный палеогенетиками на материале челюсти Оасе-1, не менее интересен. Они считают, у современных европейцев отсутствует генетический след жителей пещеры Оасе, то есть эти люди, обитавшие на территории Румынии 40 тысяч лет назад, не оставили после себя потомков. А нынешнее население Европы произошло от какой-то более поздней волны переселенцев с Ближнего Востока. Этот факт объясняет, почему, не смотря на скрещивания жителей пещеры Оасе с неандертальцами, современные европейцы имеют не большую долю неандертальских генов, чем жители Азии.
Представителем этой новый волны мигрантов мог быть человек, останки которого были найдены на стоянке Костенки-14 в Воронежской области. Он жил в промежутке от 38 700 до 36 200 лет назад. Генетический анализ находки, сделанный большим международным коллективом ученых, был опубликован в журнале Science в ноябре прошлого года (о том, какие выводы можно сделать из полученных результатов, рассказывается в интересной научно-популярной статье Александра Козинцева и Станислава Дробышевского).
Наличие нескольких различных волн при колонизации Европы современными людьми подтверждают и археологии. Палеоантрополог Жан-Жак Ублен (Jean-Jacques Hublin) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка в Лейпциге, говорит, что такие выводы можно сделать на основании различий каменных и костяных орудий, а также украшений из раковин. Археолог из Гарвардского университета Офер Бар-Йосеф (Ofer Bar-Yosef) считает также вполне возможным, что разные группы переселенцев говорили на разных языках.
О путях миграций первых европейцев ученые продолжают спорить. Согласно одной из самых популярных теорий, путь современных людей из Африки в Европу пролегал через нынешние Израиль, Иорданию и Ливан, а затем через Турцию и пролив Босфор. Подтверждением этого служит сходство каменных орудий и изделий из раковин, найденных на стоянках Ближнего Востока и Европы. Недавно в Proceedings of the National Academy of Sciences была опубликована новая статья, поддерживающая эту теорию. В ней анализировалась материальная культура с верхнепалеолитической стоянки в пещере Ксар-Акил в Ливане, в 10 километрах от Бейрута. Авторы смогли уточнить датировку находок из этой пещеры при помощи радиоуглеродного анализа имеющихся там раковин моллюска Phorcus turbinatus, а также человеческих останков: скелета восьмилетнего мальчика, получившего имя Эгберт, и одиночной верхней челюсти (у нее тоже есть имя – Этельруда). Эгберт жил между 43 2000 и 42 900 лет назад, Этельруда – ранее 45 900 лет назад. Полученные учеными датировки хорошо соответствуют предположению о переселении современных людей в Европу через Ближний Восток.
Однако есть данные о других возможных путях. Археолог из Оксфорда Том Хайгем (Tom Higham) считает, что люди современного типа сначала распространились по территории нынешней России, а затем двинулись дальше на запад. К этой волне миграции, судя по данным генетики, принадлежал человек из Усть-Ишима. Его бедренную кость в 2008 году нашел на берегу Иртыша омский исследователь Николай Перистов. Антропологи и генетики установили принадлежность кости человеку современного типа, жившему примерно 45 тысяч лет назад (согласно радиоуглеродному датированию). В октябре 2014 года журнал Nature опубликовал статью, посвященную прочтению генома человека из Усть-Ишима. Выяснилось, в частности, что доля неандертальских генов у него довольно высока (2,3 % по сравнению с 1,5 – 2 % у современных жителей Евразии). Значит он жил через сравнительно небольшое время после скрещивания современных людей и неандертальцев. В целом получается, что вышедшие из Африки люди за сравнительно небольшой срок распространились по Евразии, достигнув современной Иркутской области. В любом случае, если мы, исходя из генетических данных, предполагаем наличие более одной волны переселения современных людей в Европу, почему бы переселенцам не следовать разными маршрутами.
Если наличие сексуальных контактов между современными людьми и неандертальцами сейчас считается доказанным, то их взаимное культурное влияние остается предметом дискуссий. Ученые пытаются найти следы заимствований различных технологий или ритуалов, но данных для точных утверждений пока недостаточно. Есть предположения, что неандертальцы научились у современных людей изготавливать определенные тип орудий и украшений, есть также данные, что современные люди могли перенять у неандертальцев костяное орудие для выделки шкур, так называемое лощило.
Взаимоотношения наших предков с неандертальцами всегда вызывали особенный интерес. Они стали источником вдохновения для писателей: в 1955 был написан роман Уильяма Голдинга «Наследники», в 1980 году вышла повесть «Танец тигра» финского палеонтолога Бьорна Куртена, а современная писательница Джин Ауэл посвятила этой теме цикл из шести книг «Дети Земли». Одна из не решенных наукой проблем, связанных с взаимоотношениями сапиенсов и неандертальцев, это причины исчезновения неандертальцев. Чаще всего считается, что они не выдержали конкуренции с современными людьми. Но взгляды на детали и существенные факторы этого процесса сильно различаются. В исчезновении неандертальцев винят изменения климата, болезни, неспособность переключиться на другие объекты охотничьего промысла. В одном из недавних исследований важным козырем, позволившим современным людям стать более успешными, чем неандертальцы, признается одомашнивание собак.
polit.ru
Артем Корсун: Древнейшие болезни человечества
Современные исследования, проводимые на границах естественных и гуманитарных наук, позволяют узнать, чем болели люди прошлых эпох, и понять, как болезни влияли на ход мировой истории.
Интеллектуальный партнер проекта
В 1899-1905 годах в пещере близ города Крапина (Хорватия) антрополог Карл Горянович-Крамбергер раскопал более 900 костей неандертальцев, живших 120-100 тыс. лет назад. Здесь не сохранилось ни одного полного скелета или свидетельств преднамеренного захоронения. Это позволило предположить, что крапинские неандертальцы практиковали каннибализм. А наличие среди крапинских неандертальцев грацильных и массивных особей породило в первой половине ХХ века гипотезу о том, что они представляли собой самостоятельный вид ископаемого человека. В настоящее время стоянку относят к мустьерским неандертальцам. Некоторые кости из крапинской пещеры были отмечены следами костной патологии. В настоящее время они хранятся в специализированном музее.
Исследуя эти скелеты, антрополог Дэвид Фрайер (университет Канзаса) открыл древнейшую в мире опухоль кости. Ранее в палеопатологии не были известны подобные опухоли древнее Бронзового века. Опухоль была открыта в реберных костях, принадлежавших неполному скелету, что не позволило установить, оказалась ли она смертельной для этого человека и была ли она вторичной или первичной. Уникальность открытия определяется ещё и тем, что и у приматов, и у человека подобные опухоли весьма редки. Макроскопический анализ определил, что кости принадлежали взрослому мужчине. Рентгенограмма показала процесс разрушения костной ткани со значительным повреждением надкостницы, трабекулы, заполненные у здоровых людей коллагеновой тканью и костным мозгом, разрушены. Рентгенологическая микротомография определила размеры опухоли (24 на 16 мм) и исключила другие патологические причины, такие как травматическая опухоль или остеомиелит.
Открытие Дэвида Фрайера позволяет понять механизм канцерогенеза. В современной онкологии сосуществуют несколько теорий. Одна из них отводит ведущую роль в появлении злокачественных новообразований канцерогенам и обосновывает рост онкологических заболеваний экологическими факторами. Открытие рака у неандертальцев, обитавших в экологически чистой среде, позволяет утверждать, что эта причина не является основной для возникновения онкологии. Объяснением может служить генетическая теория, описывающая рак как результат генетических аномалий, вызывающих перерождение клеток. Неандертальские популяции Европы, а, особенно, приледниковой зоны, в генетическом плане представляли собой достаточно малочисленные изоляты. В таких условиях в них достаточно быстро накапливались летальные аномалии, в том числе и онкологического характера. Онкологический больной из Крапины может указывать на начало такого процесса. Вместе с тем, ученые считают, что исчезновение неандертальца как биологического вида стало следствием суммирующего воздействия многих факторов и ни один из них (демографические, биологические, генетические, социальные, пищевые) нельзя абсолютизировать.
Костная патология, вызванная туберкулезом
Мюриэл Мэссон из Эдинбургского университета и ее коллеги из университета Сегеда опубликовали статью об остеологическом и биомолекулярном исследовании скелетов из некрополя неолитического поселения Hódmezővásárhely-Gorzsa (культура Тисы, 4970-4550 г. до н.э.). В настоящее время есть довольно много публикаций, фиксирующих наличие туберкулеза у доисторических людей, обитавших в различных регионах Земли, но большинство таких работ основаны на макроскопических, а не биомолекулярных исследованиях. Редкое исключение составляет исследование скелетов из Атлит-Ям. Статья Мэссон во многом восполняет имеющийся пробел. На основании исследований живых людей и скелетов людей, умерших в XIX-XX веках, известно, что легочная патология, вызываемая туберкулезом, проявляется в виде симметричных новообразований на костях (синдром Мари-Бамбергер). Такие новообразования отмечены на всех 70 обследованных скелетах, открытых на поселении Hódmezővásárhely-Gorzsa, это означает, что вся деревня была больна туберкулёзом. Для проверки, вызваны ли эти новообразования туберкулезом, было проведено комплексное исследование скелета с наиболее яркими макроскопическими признаками туберкулеза. Это был скелет мужчины 19-20 лет и ростом около 165 см. Такой рост может служить косвенным указанием на раннее или внутриутробное заражение. При макроскопическом анализе патология у него наблюдалась на черепе, грудной клетке, позвоночнике, верхних и нижних конечностях. Из его голени, ребер и позвоночника были взяты образцы массой около 55 мг костной ткани. После выявления ДНК микобактерии возбудителя туберкулеза был проведен анализ, выявивший присутствие в кости следов микоцерозной и миколипенической кислот, а также липидный биомаркер HGO-53.
Исследование Мюриэл Мэссон раскрывает негативную сторону неолитической революции в Европе, состоявшую в длительном проживании одной и той же общины людей на ограниченной территории. Древнейшим свидетельством туберкулеза являются скелеты 25-летней женщины и ее годовалого ребенка, найденные в ныне затопленном поселении Атлит-Ям (Израиль, VII тыс. до н.э.). У них были выявлены характерные элементы ДНК микобактерий и миколиновые биомаркеры клеточной стенки. Туберкулез был обнаружен и у мумий додинастического Египта (IV тыс. до н.э.). Однако, чаще всего он диагностировался в раннесредневековое время, например, на меровингском селении Ле Рут де Винь (Северная Франция, 500-700 г.н.э.) и Чарна Велька (Польша, ок. 600 г.н.э.). Наличие туберкулеза в доколумбовой Америке, например, у классических майя (300-900 г.н.э.) и в культуре Тикоман, формативного периода (II-I тыс. до н.э.), позволяет говорить о том, что заражение произошло в палеолите. Источником туберкулеза служили крупные копытные, так недавние исследования выявили туберкулез у бизона, убитого палеолитическими охотниками, жившими 17 000 лет назад в Вайоминге. До неолитической революции туберкулёз не носил характер эпидемии. Заражение туберкулезом в палеолите или мезолите приводило к вымиранию рода или большой семьи, соответственно, но с появлением крупных поселений от одного больного со временем могло вымереть всё селение.
Скелеты с местами поражения туберкулезом
Данные палеомедицины позволяют говорить, что туберкулез стал значительной проблемой для Европы эпохи неолита-бронзы. Он был выявлен при макроскопическим исследовании у женщин 15 и 30 лет из пещеры Арене Кандиде (Лигурия, ок. 3750 г. до н.э.), у мужчины из Межановиц (Польша, ок. 3000 г. до н.э.), а также в Германии и в Венгрии (Alsónyék-Bátaszék, V тыс. до н.э. и Vésztő-Mágor, IV тыс. до н.э.). К числу неблагоприятных факторов, способствовавших развитию туберкулеза в Европе, следует отнести более сырой и холодный по сравнению с Ближним Востоком климат Балкано-Дунайского региона и слабую адаптивность неолитического населения, пришедшего в Европу из Малой Азии. Также отметим, что переход к производящему хозяйству был связан со значительными генетическими изменениями в популяциях, такими как появление способности усваивать молоко и молокопродукты, что привело к значительному снижению иммунитета. Все эти факторы сдерживали распространение неолитической революции на запад и север. Северо-западная волна миграций балкано-дунайского неолита (культура линейно-ленточной керамики) была, в основном, представлена отдельными хуторами, состоящими из одного (редко – нескольких) большесемейных хозяйств. Поселения северо-восточной волны балкано-дунайского неолита (культура Триполье-Кукутени) на первой фазе ее развития были довольно незначительными. Появление крупных протогородов, таких как Майданецкое поселение, было обусловлено необходимостью обороны от индоевропейской миграции. Ни одно из таких поселений не содержало более одного археологического слоя (то есть не просуществовало более 40-50 лет) и всегда перекрывалось пожаром. Возможно, что вымирание от туберкулеза и служило причиной прекращения жизни на поселении, а ритуальное сожжение поселения было профилактической мерой, направленной на то, чтобы приостановить распространение заболевания. Поскольку туберкулез живуч и кумулятивен, вполне вероятно, что движение неолитического «фронтира» в Европе было вызвано не только перенаселением, но и стремлением уйти из зараженных поселений на новые, более здоровые земли, однако переселенцы несли с собой и туберкулез.
Лепру (проказу) считают одной из древнейших болезней. В Средневековой Европе она наносила урон, сопоставимый с эпидемиями чумы. И, в отличие от чумы, лепра до сих пор не побеждена – ежегодно в мире ею заболевают 200 тысяч человек. Первое достоверное упоминание о проказе встречается в Ведах, записанных около 600 г. до н.э., хотя некоторые исследователи предполагают, что она была известна и египтянам (папирус Эберса, 1550 г. до н.э.) и авторам Ветхого Завета (VII-VI в. до н.э.). Исследование древнейшего скелета со следами лепры было опубликовано в 2009 году группой ученых во главе с антропологом Гвен Роббинс из Аппалачского университета (Северная Каролина). Скелет был найден при раскопках поселения Балатхал (3700-1200 г. до н.э.), то ли бывшего хараппской колонией, то ли находившегося под значительным хараппским влиянием (керамика, медный инвентарь, ремесла, архитектура, оружие). Погребение датируется 2000 г. до н.э. Отличием этого погребения от других погребений поселения служит то, что оно было совершено в горе пепла, оставшегося от сожжения сухого навоза. Этнографические данные свидетельствуют, что умерших от проказы в некоторых регионах Индии не кремировали после смерти, а захоранивали в аналогичных кучах, которые сжигались намного позже погребения. Такие погребения известны в Северо-Западной Индии и Южном Декане от неолита до раннего железного века (800-500 г. до н.э.). В железном веке они синхронны с мегалитическими памятниками. Таким образом, речь идет о преемственности культурной традиции отношения к трупам прокажённых, что позволяет предполагать, что проказа появилась ранее конца III тыс. до н.э.
В пользу этого говорит и сравнительная геномика, которая выявила два ареала лепры (Восточная Африка и Южная Азия), каждому из которых соответствует особый генотип возбудителя: азиатский штамм (тип I) значительно отличается от африканского штамма (тип II). При этом африканский штамм намного более вариабелен, и это позволяет утверждать, что возбудитель заболевания возник в Восточной Африке около 40 тыс. лет назад, проник оттуда в Южную Азию, и далее в Европу (тип III). Из Европы тип III попал в Западную Африку (где мутировал в тип IV) и Америку. Вопрос о времени миграции лепры в Азию является дискуссионным. Одни ученые предполагают, что она произошла во время позднеплейстоценового расселения кроманьонца, другие склонны датировать переселение лепры в Азию энеолитическим временем, когда сформировались торговые пути между Египтом, Месопотамией, Центральной Азией (Туран), Аравией (Дильмун и Маган) и Индией (Мелухха).
Средневековое кладбище в Англии, раскопки которого дали образцы средневековой проказы
Поддерживает короткую хронологию возникновения лепры и новейшее исследование палеогенетиков Йоханнеса Краузе, Кай Низельт (Тюбингенский университет) и Стюарда Коула (университет Лозанны). Сравнение последовательностей нуклеотидов лепры из средневековых скелетов Дании, Швеции и Великобритании с геномами современной микобактерии из разных регионов мира позволило определить основные мутаций генома и реконструировать генотип общего предка всех современных и древних штаммов. На основании «молекулярных часов» генетики датировали время существование этого общего предка рубежом III u II тыс. до н.э., то есть примерно тем временем, которым датируется погребение прокаженного из Балатхала. Сравнение восточноазиатских штаммов лепры с американскими показало их значительные различия: восточноазиатские относятся к типу II, тогда как американские принесены европейскими колонистами (тип III) и рабами из Западной Африки (тип IV). Это означает, что лепра не участвовала в палеолитическом заселении Америки.
