Патогенез. История мира в восьми эпидемиях - Джонатан Кеннеди
Варианты генов неандертальцев, сохранившиеся в геноме Homo sapiens, не случайны. За сотни тысяч лет, что неандертальцы и их предки жили в Европе, они адаптировались к климату, флоре, фауне и патогенам в ходе мучительно медленного процесса эволюции, впервые описанного Чарльзом Дарвином. В то же время Homo sapiens эволюционировал, чтобы лучше справляться с различными проблемами, с которыми они столкнулись в Африке. Так Homo sapiens и неандертальцы превратились в два отдельных вида.
Европа ледникового периода была бы неблагоприятной средой для Homo sapiens, эволюционировавшего в Африке. Фрагменты черепа Homo sapiens возрастом 210 000 лет были обнаружены в пещере на полуострове Мани в южной Греции; эта очень ранняя вылазка не была постоянной, и неандертальцы заняли то же место сорок тысячелетий спустя. Аналогичным образом, останки Homo sapiens, датируемые периодом между 100 000 и 200 000 лет назад, были найдены в различных местах в Израиле, в то время как кости неандертальцев, датируемые периодом между 48 000 и 60 000 лет назад, также были обнаружены в том же районе. Это показывает, что ранние вторжения Homo sapiens из Африки в Восточное Средиземноморье не превратились в постоянное переселение. Вместо этого Homo sapiens то продвигался вперед, то отступал, а неандертальцы расширяли территории, которые они когда-то занимали. Это еще одно доказательство - если читателю оно нужно - того, что Homo sapiens не были врожденно выше неандертальцев.
После размножения Homo sapiens сохранили некоторые варианты генов неандертальцев, которые помогли им выжить во время миграции на север. Генетики называют это "адаптивной интрогрессией", и это наиболее близко к процессу горизонтального переноса генов, который позволяет различным видам бактерий обмениваться ДНК, чтобы приспособиться к новым вызовам окружающей среды. Современные люди сохранили неандертальские варианты генов, влияющие на пигментацию кожи и волосяные клетки - важные адаптации для вида, который сотни тысяч лет эволюционировал в солнечной Африке, а теперь начал мигрировать в холодную, темную Европу. Homo sapiens также приобрели связанные с иммунитетом неандертальские гены, которые помогли им адаптироваться к новой среде болезней, с которой они столкнулись.
Около 200 000 лет назад кочевые группы охотников-собирателей Homo sapiens и неандертальцев столкнулись друг с другом, когда покидали свои родные земли в Восточном Средиземноморье. Когда эти два вида начали взаимодействовать, они уже были подвержены воздействию различных патогенов на протяжении сотен тысячелетий. У них выработался хотя бы частичный иммунитет к болезням, которые были эндемичны для их собственного вида, но они были бы чрезвычайно уязвимы для бактерий и вирусов, распространяемых другим видом. Патогены, вызывавшие относительно безобидные симптомы у Homo sapiens, могли быть смертельно опасны для неандертальцев, и наоборот. В результате инфекционные заболевания создали "невидимый барьер": для Homo sapiens было невозможно мигрировать из Африки, потому что рано или поздно они столкнулись бы с неандертальцами и их патогенами и заболели бы, и то же самое происходило, когда неандертальцы продвигались на юг. Для ранних людей Восточное Средиземноморье должно было казаться проклятым царством, палеолитическим эквивалентом толкиеновского Мордора.
Без вакцин наша иммунная система - единственная защита от инфекционных заболеваний. Homo sapiens мог преодолеть невидимый барьер, созданный неандертальскими болезнями, путем дарвиновской эволюции. Рано или поздно произошли бы генетические мутации, которые позволили бы иммунной системе Homo sapiens эффективно противостоять неандертальским патогенам. Поскольку у людей с такими вариантами генов было больше шансов выжить, со временем они широко распространились среди населения. Но Homo sapiens выбрал гораздо более быстрый путь к иммунитету - скрещивание. Скрещивание с другим близкородственным видом - это непреднамеренный вид биохакинга: оно сразу же наделяет вид вариантами генов, которые уже адаптированы к новой среде. Интрогрессированная ДНК неандертальцев сыграла решающую роль в адаптации Homo sapiens к новым патогенам, с которыми они столкнулись во время миграции из Африки. Этот процесс был назван "моделью яда-антидота" адаптивной интрогрессии: Неандертальцы дали Homo sapiens "яд", подвергнув их воздействию нового патогена, но также и "противоядие" в виде интрогрессированных вариантов генов, которые придают устойчивость к патогену. В результате многие из неандертальских вариантов генов, которые остались в нашем геноме, относятся именно к нашему иммунному ответу.
Мы даже кое-что знаем о том, с какими патогенами сталкивались Homo sapiens при взаимодействии с неандертальцами. Варианты генов неандертальцев, которые, скорее всего, сохранились у европейцев сегодня, кодируют белки, взаимодействующие с РНК-вирусами, в частности с ВИЧ и гриппом, и впервые были приобретены около 50 000 лет назад. Это убедительное доказательство того, что Homo sapiens столкнулись с подобными заболеваниями, когда смешались с неандертальцами в Восточном Средиземноморье. Поскольку неандертальцам не удалось выжить, менее понятно, с какими болезнями боролись Homo sapiens. С теоретической точки зрения наиболее вероятными кандидатами являются РНК-вирусы, поскольку они менее точны, чем ДНК, при копировании своего генетического кода; в результате мутации происходят гораздо чаще, и существует большая вероятность того, что РНК-вирус адаптируется и преодолеет видовой барьер. Это объясняет, почему так много современных заболеваний вызывается РНК-вирусами - не только грипп и ВИЧ-СПИД, но и корь, полиомиелит, лихорадка Эбола, атипичная пневмония и, конечно, Covid-19.
Неандертальцы были не единственным видом человека, скрещивавшимся с Homo sapiens. Тот же процесс произошел при взаимодействии современных людей с денисовцами, жившими в Восточной Евразии. Несмотря на слабый физический след, который они оставили после себя - всего несколько фрагментов костей, - варианты их генов присутствуют в геномах миллиардов ныне живущих людей. ДНК денисовцев составляет менее 1 процента геномов жителей Восточной и Южной Азии, но от 3 до 6 процентов геномов жителей Новой Гвинеи. И, как и в модели "яд-антидот" неандертальцев и Homo sapiens, многие интрогрессированные варианты генов денисовцев вовлечены в процессы, связанные с иммунитетом, что позволяет предположить, что эти гены способствовали адаптации Homo sapiens к патогенам, с которыми они столкнулись, продвигаясь в Восточную Евразию.
Помимо иммунной системы, интрогрессированные варианты генов денисовцев обусловливают удивительное физическое разнообразие современных людей, позволяя им жить в самых разных экстремальных средах обитания. Тибетцы несут мутацию денисовского гена, влияющую на красные кровяные тельца, что позволяет им комфортно жить на плато высотой 13 000 футов или 4000 метров, где воздух содержит на 40 процентов меньше
