История в генетике

Ископаемые гаплогруппы и гаплотипы

Анатолий А. Клёсов

(с дополнениями и новыми данными к варианту Переформата)

Один из наиболее часто задаваемых вопросов формулируется следующим образом. Почему бы не проверить на Y-хромосомную гаплогруппу- гаплотип мумию в усыпальнице, или древние останки скифов-сарматов, или древних славян, кости которых в изобилии хранятся в запасниках музеев, и многие загадки истории были бы решены просто в одно касание. Увы, в техническом и финансовом плане все не так просто как может показаться.Анализ древних ДНК — колоссальная по трудности задача, доступная всего нескольким лабораториям в мире. Дело в том, что ДНК — это органическая молекула, и как всякая органика, она подвержена микробной инфекции и последующему разложению. Облегчает задачу анализ костных ДНК, которые защищены окружающей костью как броней, но всему есть предел, и после сотен лет, и тем более тысячелетий, ДНК почти безнадежно превращена микробами в мешанину. В редких случаях ситуацию можно спасти, если почва была относительно сухой, кости были случайно «запечатаны» в пещере, в бескислородной среде (хотя анаэробным микробам это не помеха), или по какой-то подобной причине ДНК хотя бы частично сохранилась после сотен и тысяч лет, а то и после десятков тысяч лет.

Излюбленным объектом палеогенетиков являются ископаемые зубы, в них микросверлом делается микрокерн, из него экстрагируется ДНК и подвергается анализу. Но это легко сказать — подвергается анализу. Здесь присутствуют две сложнейших задачи. Первая состоит в том, чтобы отделить ДНК человека от ДНК-микрооганизмов в той самой мешанине, вторая — суметь провести анализ в значительной степени разложившейся ДНК, которая из огромной молекулы превратилась в короткие фрагменты. Данные задачи похожи на попытку восстановить содержание сильно обгоревшей книги уцелевшей после пожара в библиотеке.

Кто знает, с какими трудностями проводился анализ ДНК царской семьи,1 тот получит дополнительное представление о сложности задачи, при том, что в этом случае не прошло и ста лет после захоронения.

Почва, влажность и другие обстоятельства захоронения почти не оставляли шансов на успешный ДНК-анализ. Образцы возили в Англию и США, потому что в России такие работы не делают. Почти каждая подобная работа становится сенсацией, каждая значительно продвигает науку. Анализ митохондриальных ДНК намного легче, хотя там те же проблемы. Легче же потому, что размеры исходной мтДНК в тысячи раз меньше, чем Y-хромосомы. Размер последней — 58 миллионов нуклеотидных пар, мтДНК — 16600, то есть в три с лишним тысячи раз меньше. Но информацию гаплогруппы- гаплотипы Y-хромосомы дают намного больше. Вот об этом мы сейчас и расскажем, на примере всего полутора десятков расшифровок ископаемых ДНК, то есть всех, что вообще в мире были сделаны, и которые привели к определению гаплогрупп и (не у всех) гаплотипов Y- хромосомы человека, а также краткого описания того, что это дало для лучшего понимания нашей древней истории.

Здесь надо понимать и то, чем именно был обусловлен выбор этих полутора десятков ископаемых объектов. Все эти работы продвинули науку, поэтому этот фактор ясен. Но дело не только в нем. Современная наука — это часто и шоу. Ничего плохого в этом слове нет, хотя бы потому, что на такие исследования нужны огромные деньги, многие миллионы долларов, и эти деньги необходимо получить. Для получения финансирования следует заинтересовать инвесторов, кто бы в роли инвестора ни выступал, в том числе и государство, и в особенности государство. У государства денег на исследования никогда не хватает, поэтому нужно привлекать внимание тех, от кого зависит выделение средств. За выбором объекта исследования всегда стоят чьи-то интересы — либо это интерес общественности и науки к решению определенных исторических загадок, либо амбиции руководителей исследований, либо политические интересы, как при анализе гаплогруппы-гаплотипа египетского фараона Тутанхамона, либо личные связи с теми, кто такие исследования умеют делать. Впрочем, перейдем к делу. R1a, Германия, 4600 л.н. Первое значимое открытие в отношении ископаемых гаплотипов было сделано в Германии, при раскопках в Эулау.2 Датировка захоронения — 4600 л.н., в ней нашли кости группы взрослых и детей, большой семьи, убитых каменными топорами при неожиданном нападении (рис. 1, 2). Гаплогруппа у всех мужчин и мальчиков — R1a. Здесь требуется небольшое отступление — в том же 2008 году один из авторов настоящей книги по мутациям в современных гаплотипах в Германии рассчитал, что их общий предок жил между 4825 и 4500 л.н., и в августе 2008 года эти данные опубликовал. В ноябре вышла статья Хаака, с датировкой ископаемых гаплотипов R1a 4600 л.н.. Собственно, с лета 2008 года и начался отсчет новой науки ДНК-генеалогии.

Хаак с сотрудниками определили не только гаплогруппу, но и около десятка гаплотипов. «Около» — потому что не все определили полностью, некоторые с пропусками. Поскольку это оказалась семья, то гаплогруппы всех ее членов оказались похожими друг на друга. Вот такие:

13/14 25 16 11 11 14 10 12/13 30 14/15 14 19 13 15/16 11 23 (древние

R1a)

Они оказались очень похожими на расчетный гаплотип общего предка гаплогруппы R1a у этнических русских:

13 25 16 11 11 14 10 13 30 15 14 20 12 16 11 23 (этнические русские R1a)

Двойные числа в ископаемых гаплотипах — это те, которые точно определить не смогли, здесь возможны варианты. Только две аллели (так называются эти числа) у ископаемых гаплотипов явно отличаются от расчетных, и они выделены цветом. Иначе говоря, эти пра-немецкие гаплотипы немного отличаются от пра-русских, что, в общем, удивления не вызывает. Тем более, что этот ископаемый гаплотип принадлежал одной конкретной семье, у которой всегда возможны мутации. Тем не менее, ясно, что эти гаплотипы принадлежат близким родственникам.

Две мутации между гаплотипами означают, что общий предок «пра- русского» и «пра-немецкого» гаплотипов жил примерно за 575 лет до них, то есть около 5200 л.н. Это определяется довольно просто — константа скорости мутации для приведенных гаплотипов равна 0.044 мутации на гаплотип на условное поколение в 25 лет. Поэтому получаем, что их общий предок жил за 2/2/0.044 = 23 поколения, то есть за 23х25 = 575 лет до них. Это помещает их общего предка на 5175 л.н., что согласуется с «возрастом» общего предка рода R1a на Русской равнине, определенным независимым путем, а именно 4900±500 л.н. Вот так ископаемые гаплотипы подтверждают расчеты и выводы ДНК- генеалогии, но подводят под нее базу археологии.

R1a, Абакан — Минусинск, Южная Сибирь, 3800-3400 и 2800-1900 л.н.

Еще одним значимым открытием является идентификация R1a в Хакасско-Минусинской котловине, за многие тысячи километров от Германии и от Русской равнины, с датировкой захоронения 3800-3400 л.н.,11 то есть тысячу лет спустя от R1a в Германии. Примерно 3600 л.н. арии ушли в Индию и Иран, точнее, в Индостан и на Иранское плато, и, как следует, проживали недалеко от Алтая и северной границы Монголии, в нынешних границах. Идентифицированные как R1а останки принадлежат к носителям андроновской археологической культуры. Вот — эти ископаемые гаплотипы гаплогруппы R1a (3800-3400 л.н.):

13 25 16 11 11 14 10 14 11 32 15 14 20 12 16 11 23 (древние R1a)

В той же работе провели раскопки с датировкой 2800-1900 л.н., в захоронениях тагарской культуры, на той же территории, и обнаружили опять только гаплотипы группы R1a. Хотя прошли тысяча — две тысячи лет, гаплотипы отстались почти такими же:

13 24/25 16 11 11 14 10 13/14 11 31 15 14 20 12/13 16 11 23 (древние R1a)

Найдены также некоторые объекты, у которых аллели начали чуть расходиться, но не у всех, и это несмотря на довольно большую временную дистанцию. В этом и состоит надежность гаплотипов — они меняются незначительно с течением времени. Если они изменились по нескольким маркерам — следовательно, прошли тысячелетия.

Кстати, необходимо еще отметить, что один гаплотип из десяти идентифицированных оказался из гаплогруппы С(хС3), т.е. гаплогруппа С, но не субклад С3. Нам это не очень интересно — и отнесение нечеткое, и гаплотип явно местный, никаких миграций не отражает.

Потом к нему еще вернемся. Гаплотип его, понятно, совсем другой по сравнению с приведенными выше, почти все аллели разные:

14 22 15 9 12 13 11 14 12 30 16 14 19 11 15 10 22 [C(xC3)]

Пока мы его рассматривать не будем. Смотрим выше на гаплотип из Германии и на гаплотипы этнических русских, для сравнения с андроновскими гаплотипами из Минусинской котловины. Выделен маркер, который у древних гаплотипов в Германии не определялся, у русских гаплогруппы R1a он такой же — 11. Разница с гаплотипом общего предка этнических русских — только в паре 14-32 у ископаемых гаплотипов и 13-30 у предков этнических русских. Между ними две мутации, так как по правилам, детальные причины которых мы здесь объяснять не будем, это на самом деле пары 14-18 и 13-17. Числа 32 и 30 — это суммы первых двух, так принято представлять данные. Так вот. Пара 14-32 характерна для ариев Индии, Ирана, Ближнего Востока (ОАЭ, Бахрейн, Саудовская Аравия), то есть для собственно ариев, канонизированных, если так можно выразиться, лингвистической наукой и БСЭ. Расчетные датировки общих предков — 3500-4000 лет.Вот — примеры современных гаплотипов их прямых потомков:

13 25 16 11 11 14 12 12 10 14 11 32 — Индия (брамин)

13 25 15 11 11 14 12 12 10 14 11 32 — Индия

13 25 15 10 11 14 12 13 10 14 11 32 — Иран

13 25 16 11 11 13 12 12 11 14 11 32 — ОАЭ

13 25 15 10 11 14 12 12 10 14 11 32 — Араб (страна не указана)

13 25 15 10 11 14 12 12 10 14 11 32 — Араб (страна не указана)

13 25 15 11 11 14 12 12 10 14 11 32 — Бахрейн

13 24 15 10 11 14 12 12 10 14 11 32 — Саудовская Аравия

13 25 16 11 11 14 Х Х 10 14 11 32 — ископаемый гаплотип

Так вот, все указанные выше гаплотипы Индии, Ирана, Ближнего Востока проанализированы весьма глубоко, денег эти люди, обладатели гаплотипов, не пожалели. Все они имеют цепочку характерных мутаций, снипов (от сокращения SNP), которая выстраивается так: R1a-L342.2- L657. Здесь присутствует уже не только общий род R1a, но и более конкретные племена — L342.2 (синоним — Z94). Очевидно это степные племена гаплогруппы R1a, которые традиционно, в узком смысле, называются в археологии ариями. Арийским опять же традиционно в лингвистике считается их язык. Лингвисты и археологи не поясняют, как арийский язык, отраженный в виде топонимов, оказался представлен по всей Русской равнине, включая Русский Север, если арии обитали только в южных степях. Не поясняют они и то, как традиционный арийский знак — свастика — оказался опять же на всей Русской равнине, и как оказалось, что вологодские кружевницы веками, если нетысячелетиями, вплетают его в свои изделия.Не поясняют они и то, как «степной» арийский знак оказался на Балканах, в древней Адриатике. Балканы, что хорошо известно, никак не относятся к южным русским и украинским степям. Короче говоря, лингвисты и археологи искусственно заужают арийский ареал и диапазон арийских миграций. Для лингвистов — это только «иранцы» да «индоарии», но ДНК-генеалогия расширяет эти понятия.

Вся гаплогруппа R1a — это арийская гаплогруппа, присутствие «степных ариев» в Европе является только лишь фрагментом жизни и миграций древнего народа, который прибыл в Европу, на Балканы не менее 8 тыс. л.н., а скорее 9-10 тыс. л.н., и оттуда, после распространения по всей Европе, двинулся на Русскую равнину, о которой у ариев остались чудесные воспоминания как «Ариана Ваэджа», «арийский простор». Весьма вероятно, что племя L342.2 сначала прибыло с Балкан в Днестро- Донской регион, а потом двинулось далее на восток по южному, степному и лесостепному пути. Затем, весьма вскоре, у кого-то из ариев произошла снип-мутация L657, потомки выжили и приумножились, и вот мы видим тот же снип, метку степных ариев, и на Ближнем Востоке, и в Индии, и в Минусинской котловине в Южной Сибири. Вот так определение ископаемых гаплотипов продвигает наши знания, конечно же в совокупности с обширными данными ДНК-генеалогии и других дисциплин.