В 2018 году в руки исследователей попала необычайно хорошо сохранившаяся черепная находка из Харбина, долгое время окруженная легендами и сомнениями. Позже выяснилось: это не подделка и не Homo heidelbergensis, как предполагалось сначала, а один из самых важных человеческих fossils последних десятилетий.
Анализ черепа, получившего имя Dragon Man, не только выделил новый вид Homo longi, но и помог связать его с загадочными денисовцами. Теперь картина происхождения человека выглядит еще более запутанной — и гораздо интереснее, чем раньше.
В сентябре 2018 года на стол исследователям попала публикация, в которой была показана фотография необычайно хорошо сохранившегося черепа с мощными надбровными дугами. Подпись под снимком ошибочно относила его к виду Homo heidelbergensis. На деле же находка оказалась гораздо важнее.
История черепа уходит в 1933 год, когда японские войска оккупировали Харбин на северо-востоке Китая и заставили местных рабочих строить железнодорожный мост через реку Сунгари. Рабочие обнаружили череп в речных отложениях, а один из них спрятал его от японцев, опустив в заброшенный колодец. Из чувства вины он долгие годы молчал о находке, пока незадолго до смерти не рассказал о ней сыну и внуку. После этого почти целый череп был извлечен и позже передан в Hebei Geo University недалеко от Пекина.
Происхождение находки долго оставалось неясным, ходили даже слухи, что это подделка. Однако последующее изучение показало: череп подлинный, и это один из самых полных человеческих fossils, когда-либо найденных. Взяться за его анализ означало попытаться ответить на один из главных вопросов науки — куда именно поместить эту находку на древе человеческой эволюции.
За последние 20 лет выяснилось, что история эволюции человека гораздо сложнее, чем представлялось раньше. Считается, что наши предки отделились от линии шимпанзе около 7 миллионов лет назад. Еще примерно 5 миллионов лет гоминины развивались в Африке, а около 2 миллионов лет назад начали расселяться по Азии и Европе. Раньше полагали, что эволюция шла по прямой линии — от более примитивных форм к Homo sapiens. Теперь ясно: все было иначе.
На Земле одновременно существовало множество разных человеческих форм. Природа словно проводила десятки экспериментов на пути к человеку современного типа, и выжили только мы.
Даже за последние 300 000 лет разнообразие было поразительным. Homo heidelbergensis, отличавшийся массивным телосложением, крупным лицом и челюстями, жил в Европе и Африке около 300 000 лет назад. Еще более древний Homo erectus со сравнительно меньшим мозгом и угловатым, плоским сверху черепом дожил в некоторых районах Индонезии как минимум до 100 000 лет назад. Неандертальцы, Homo neanderthalensis, с широким, крепким телом и выступающей средней частью лица, существовали в западной Евразии как минимум с 400 000 до 40 000 лет назад. Homo sapiens, название которого в 1758 году означало «мудрый человек», появился не менее 300 000 лет назад, сначала в Африке, а затем — по всему миру в течение последних 50 000 лет.
К этому добавляются еще три загадочные формы небольшого роста: Homo naledi, Homo floresiensis и Homo luzonensis. Первый жил в Южной Африке около 300 000 лет назад, второй — на острове Флорес в восточной Индонезии примерно от 190 000 до 50 000 лет назад, третий — на острове Лусон на Филиппинах около 130 000 лет назад. Все три, по-видимому, были поздними реликтами еще более древних этапов человеческой эволюции.
Изучение харбинского черепа добавило в этот список еще один вид. Когда китайские коллеги прислали полноразмерную 3D-печать черепа, это произвело сильнейшее впечатление: он был самым крупным из всех, что доводилось видеть исследователям. Анализ показал, что он явно отличается от sapiens, neanderthalensis, heidelbergensis и erectus. У него сочетались очень большой объем мозга, мощные надбровные дуги и крупная, низкая, но сравнительно гладкая мозговая коробка без дополнительных костных гребней, характерных для erectus и heidelbergensis. Лицо при этом было большим, но выглядело современно: с изящными направленными вперед скулами, очень широким носом и крупными глазницами.
Эти признаки потребовали нового названия вида. В 2021 году китайские коллеги предложили имя Homo longi — по реке Черного Дракона, Heilongjiang. С тех пор череп стали называть Dragon Man, «Человек-дракон». Судя по данным исследований, этот вид жил в Восточной Азии как минимум с 300 000 до примерно 45 000 лет назад.
Особую важность находке придал один-единственный сохранившийся зуб — очень крупный второй моляр, за которым не было признаков места для третьего моляра. Иначе говоря, у Dragon Man не было зубов мудрости. Именно эта деталь связала его с другими, менее полными находками из Китая, у которых тоже были крупные моляры и отсутствовали зубы мудрости. Это заставило пересмотреть прежние версии: ранее такие окаменелости могли относить к азиатской ветви Homo heidelbergensis или к переходной форме между Homo erectus и современными азиатскими людьми.
Еще более интригующим оказалось то, что череп помог пролить свет на денисовцев — загадочную группу, получившую название по Денисовой пещере в российской части Алтая. Археологи работали там десятилетиями, находя тысячи костей животных и каменные орудия, но лишь отдельные фрагменты человеческих костей и несколько крупных моляров.
В 2010 году один из таких фрагментов — часть мизинца — дал древнюю ДНК высокого качества, сопоставимого с ДНК современных костей. И это при том, что возраст находки составлял около 60 000 лет. Денисова пещера оказалась местом поразительной сохранности древнего материала. Благодаря ДНК из других fossils и даже из отложений стало известно, что денисовцы периодически жили в пещере более чем 200 000 лет назад и оставались там примерно до 45 000 лет назад, пока ее не заняли Homo sapiens.
Сопоставление генома денисовцев с человеческим эволюционным древом долго оставалось сложной задачей. Но примерно в то же время был восстановлен высококачественный геном неандертальца по европейским находкам. Оказалось, что геном денисовцев сильно отличается и от неандертальского, и от современного человеческого. Позже анализ моляров из Денисовой пещеры показал: они принадлежат тому же виду, что и харбинский череп.
Впоследствии череп Харбина исследовали и по ДНК, и по древним белкам, что подтвердило связь не только с Денисовой пещерой, но и с другими находками из Китая. Среди них — челюсть из пещеры высоко на Тибетском плато, кости, поднятые рыбаками у берегов Тайваня, а также останки, недавно описанные из пещеры на юго-западе Китая. Так череп оказался самым полным известным примером вида, который палеоантропологи давно пытались понять. Сегодня он известен под двумя названиями — денисовец и более формальным Homo longi.
После расшифровки геномов неандертальцев и денисовцев ученые смогли сравнить их с геномами современных людей по всему миру. И результаты оказались неожиданными. Если бы мы произошли прямо от неандертальцев, наибольшее количество неандертальской ДНК, вероятно, наблюдалось бы у современных европейцев — ведь именно в Европе в последние два века нашли большинство неандертальских fossils. Но неандертальская ДНК есть у людей по всему миру, кроме Африки, где ее уровень обычно заметно ниже. У современных популяций вне Африки он составляет примерно 2%.
С денисовской ДНК открылась еще более неожиданная картина. Самые высокие уровни обнаружены не у современных сибиряков или китайцев, а у жителей Филиппин, Папуа — Новой Гвинеи и Австралии — в некоторых случаях примерно до 4%.
Как это объяснить? Современный человеческий геном более чем на 90% имеет африканское происхождение. Около 50 000 лет назад одна из основных волн ранних Homo sapiens покинула Африку и пришла в западную Азию. Там они встретились с местными неандертальцами и, как теперь известно, скрещивались с ними. Сегодня это уже не кажется невозможным: тысячи геномных исследований показывают, что близкородственные виды способны успешно давать гибридов. Примеры есть и в природе, и среди животных: шакалы и волки, белые и бурые медведи, канадские и серые гуси.
Накапливаются ли генетические различия достаточно долго, чтобы скрещивание стало невозможным, зависит от времени. В случае современных людей, неандертальцев и денисовцев этого порога еще не было. Те группы Homo sapiens, которые смешались с неандертальцами в западной Азии, затем расселились по миру и унесли с собой неандертальскую ДНК. Значительная ее часть со временем была «отсеяна», поскольку могла быть вредной и вызывать генетическую несовместимость, в том числе в областях, связанных с мозгом и репродуктивной системой. Но некоторые фрагменты сохранились, потому что помогали выживать, например защищая от болезней за пределами Африки. В итоге доля неандертальской ДНК стабилизировалась на уровне около 2% современного генома вне Африки.
С денисовцами произошло похожее: они тоже скрещивались с ранними группами Homo sapiens, пришедшими в Восточную Азию. В материковой Азии это происходило на более низком уровне, а на островах Юго-Восточной Азии — по-видимому, намного активнее, когда Homo sapiens расселялись по таким территориям, как Борнео и Сулавеси. Пока нет прямых доказательств, что такие поздно выжившие родственники, как Homo floresiensis и Homo luzonensis, внесли в наш геном заметную долю ДНК. Либо скрещивания не было вовсе, либо эти виды были слишком далеки друг от друга, чтобы давать жизнеспособное потомство.
На островах до сих пор не найдены человеческие останки, которые однозначно доказали бы присутствие денисовцев до прихода Homo sapiens; пока есть только археологические свидетельства, такие как обработанные кости животных и каменные орудия. Но если эта версия верна, денисовцы должны были быть очень успешным и приспособляемым видом: они переживали морозные зимы на севере Китая, но также могли существовать в тропических ландшафтах, например на Суматре. Кроме того, они обитали на Тибетском плато на высоте более 3000 метров.
И еще одна деталь усиливает интригу: та же российская пещера показывает, что там временами бывали и неандертальцы, а значит, два вида даже скрещивались между собой. Это известно по еще одному фрагменту кости, принадлежавшему молодой девушке, которая была дочерью неандертальской матери и денисовского отца.
Большую часть того, о чем сегодня известно, ученые узнали лишь за последние 16 лет. Еще более 50 лет назад в рамках докторской работы исследователи проверяли тогда распространенную идею, что современные люди произошли напрямую от неандертальцев. Приходилось измерять и сравнивать черепа с помощью примитивных методов и ограниченных вычислительных возможностей. Вывод был отрицательным: современный человек не эволюционировал напрямую из неандертальцев. Однако теперь, благодаря генетике, стало ясно, что это был лишь частичный ответ. Мы действительно не произошли от неандертальцев напрямую, но часть их наследия живет в нас благодаря древнему смешению.
Еще 20 лет назад подобное смешение казалось бы несущественным. Сегодня, после открытия связей между современными людьми, неандертальцами и денисовцами, очевидно: наше недавнее происхождение лишь в основном африканское, но не на 100%. Это означает, что неандертальцы и денисовцы не исчезли полностью 30 000 или 40 000 лет назад — части их ДНК сохранились в нас, и некоторые из них до сих пор активны.
Африканское происхождение современного человека стало яснее в 1980–1990-х годах, когда накопились данные по ДНК современных популяций и улучшился fossil-материал. Но и здесь история не оказалась простой: новые данные говорят о том, что в Африке существовало несколько параллельных линий, которые время от времени смешивались. Некоторые генетики считают, что древнее скрещивание с Homo heidelbergensis также могло повлиять на нашу эволюцию. История происхождения человека продолжает усложняться.
Что дальше? Сложно представить, что принесут даже ближайшие десять лет: исследования древней ДНК развиваются стремительно, как и новая область древней протеомики, изучающая белки fossil-материала. Ученые обращаются к ним потому, что ДНК сохраняется не всегда, особенно в теплых условиях и на больших временных глубинах. Например, они ищут следы коллагена — соединительной ткани, которая широко распространена в теле, скелете и зубах. Коллаген гораздо устойчивее ДНК и уже был обнаружен в fossils возрастом в миллионы лет. По мере развития технологий и расшифровки аминокислотного состава древних белков можно будет восстанавливать родственные связи там, где ДНК уже недоступна. Именно так уже удалось многое понять о находке Dragon Man.
Сами fossils, без сомнения, еще не раз удивят новыми открытиями — в том числе, возможно, долгожданными денисовцами с островов Юго-Восточной Азии. Где-то также могут быть найдены fossils первых гибридов между нашими видами и неандертальцами, а также между нашими видами и денисовцами.
И все же главный вопрос остается прежним: почему именно мы — единственный выживший вид из десятков, существовавших до нас, и из тех, кто соседствовал с нами 100 000 лет назад? Мы оказались успешнее благодаря более развитому мозгу, лучшим адаптациям — или просто снова и снова выигрывали удачу, пока сначала неандертальцы, а потом и другие исчезали? Наиболее вероятной частью ответа выглядит конкуренция за ограниченные ресурсы, в которой мы, возможно, были чуть эффективнее своих родственников. Но полной разгадки пока нет. И именно новые находки — в археологии, палеонтологии и ДНК — будут приближать нас к ней.
