Рисунок Оливера Уберти и Science
Самое крупное в истории исследование древней человеческой ДНК, а также первого генома представителя индской цивилизации, позволило уточнить хронологию родословной центральноазиатских и южноазиатских популяций. Результаты этой научной работы опубликованы 5 сентября в журналах Science и Cell, — они отвечают на давно стоящие перед учёными вопросы о времени возникновения сельского хозяйства и об источнике распространения индоевропейских языков на территории Южной и Центральной Азии.
Генетики, археологи и антропологи из Северной Америки, Европы, Центральной и Южной Азии проанализировали геномы 524 ранее не изученных древних индивидов. В итоге количество опубликованных древних геномов во всем мире увеличилось почти на четверть.
Сравнивая изучаемые геномы между собой и с ранее секвенированными геномами, анализируя и увязывая полученную информацию с имеющимися археологическими, лингвистическими и историческими данными, исследователи смогли получить важные сведения о популяциях, населявших различные области этого обширного региона в период от мезолита (около 12 000 лет назад) до железного века (около 2 000 лет назад), а также установить взаимосвязь между ними и группами современных людей, населяющими эту местность.
«Эти исследования дают представление о двух наиболее глубоких культурных преобразованиях, происходивших в древней Евразии – переходе от охоты и собирательства к земледелию и распространении индоевропейских языков, на которых сегодня говорят от Британских островов до Южной Азии, а также о миграции человеческих популяций», – сообщил Вагиш Нарасимхан, соавтор обеих публикаций. «Одним из наиболее интересных аспектов этого исследования является интегрирование генетических данных с археологической и лингвистической информацией», – сказал Рон Пинхази из Венского университета, соавтор статьи, вышедшей в журнале Science.
Происхождение языка
Индоевропейские языки – хинди/урду, бенгальский, пенджабский, персидский, русский, английский, испанский, гэльский и более 400 других – составляют самую большую языковую семью на Земле. На протяжении десятилетий специалисты спорят о том, каким образом индоевропейские языки проникли в отдалённые регионы мира. Распространялись ли они пастухами с территории евразийской степи согласно «степной гипотезе»? Или пришли вместе с земледельцами, мигрировавшими в западные и восточные регионы Анатолии (современная Турция), в соответствии с «анатолийской гипотезой»?
В работе Д. Рейха и его коллег, изданной в 2015 году, сообщается, что в Европу индоевропейские языки пришли с территории степи. Сегодня, исследование, опубликованное в Science, убедительно доказывает, что выходцы из Южной Азии связаны с земледельцами, имевшими анатолийские корни, лишь отдалённым родством, если таковое существует. Наряду с опровержением анатолийской гипотезы, в нём приводятся два новых убедительных обоснования в пользу степной версии.
Одним из новых свидетельств в пользу степного происхождения индоевропейских языков служит тот факт, что генетические модели показывают взаимосвязь между представителями индо-иранской и балто-славянской ветвей индоевропейского языка. Исследователи обнаружили, что предками современных носителей обеих ветвей были представители подгруппы степных скотоводов, которые почти 5 000 лет назад мигрировали на западные территории, двигаясь в сторону Европы, а в последующие 1 500 лет переместились обратно на восток, в Центральную и Южную Азию.
Ещё несколько доказательств степного происхождения индоевропейских языков было получено после того, как установили, что среди 140 современных популяций Южной Азии в нескольких группах имелось много людей, чьими предками были представители населения зоны степей. Все популяции, генетически связанные со степными группами, за исключением одной, исторически относятся к сообществам жрецов, включая браминов – традиционных хранителей текстов, написанных на древнеиндоевропейском языке санскрите.
Возникновение земледелия
Данные этого исследования послужили источником для другой давней дискуссии, предметом обсуждения которой является вопрос о том, был ли переход от охоты и собирательства к земледелию обусловлен миграциями людей, заимствованием идей или это было локальное изобретение.
Анализ древней ДНК показал, что в Европе сельское хозяйство появилось вместе с притоком людей анатолийского происхождения. Новое исследование указывает на похожее развитие событий на территории Ирана и Турана (южная часть Центральной Азии), где возникновение земледелия и появление предковых анатолийских популяций происходит почти в одно и то же время.
«Полученные данные служат подтверждением того, что в результате распространения сельского хозяйства был проложен из Анатолии не только западный маршрут в Европу, но и восточный путь в азиатские регионы, прежде населённые только охотниками-собирателями», – говорит Пинхаси. Затем, по мере распространения сельского хозяйства на север через горы Внутренней Азии, спустя тысячелетия после его укоренения на территории Ирана и Турана, «взаимодействие древнего населения с экономикой стало принимать более сложный характер», говорит археолог Майкл Фрачетти из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, один из основных авторов статьи в Science, который занимался отбором антропологических образцов.
«Мы установили, что примерно пять тысяч лет назад на Север шли постоянные миграционные потоки предковых популяций из юго-западной Азии и «несли» с собой сельскохозяйственные технологии. А предки сибирского или степного населения продвигались к югу, к Иранскому нагорью. Оба потока к началу бронзового века сформировали двусторонний миграционный маршрут вдоль горных массивов». Этот регион, как сообщает Фрачетти, был коридором, где происходил не только обмен зерном, но и культурное взаимодействие между Востоком и Западом, или «Шёлковым путём бронзового века».
В Южной Азии складывалась совсем другая картина. Здесь нет следов предковых анатолийских популяций, которые являются отличительным признаком распространения сельского хозяйства в западном направлении. В публикации, вышедшей в журнале Cell, авторы показывают, что предковые иранские популяции с территорий Южной Азии, – как земледельцы, так и охотники-собиратели, населявшие северные или южные регионы, – происходят от родословной линии, отделившейся еще до разделения этих групп. Исследователи пришли к выводу, что развитие сельского хозяйства в Южной Азии не было связано с миграцией людей более ранних западных сельскохозяйственных культур. Напротив, местные собиратели самостоятельно занялись сельским хозяйством.
Начальное представление о происхождении индской цивилизации
Простираясь от Гималаев до Аравийского моря, долина реки Инд была центром одной из первых цивилизаций древнего мира, процветание которой пришлось на период между 4 000 и 5 000 л.н. Люди строили города, население которых составляло десятки тысяч человек. Они пользовались стандартизированной системой мер и весов, а также вели обмен товарами с такими далёкими территориями Восточной Африки. Но кто были эти люди?
До настоящего времени генетикам не удавалось извлечь достоверные данные из фрагментов костей, обнаруженных на археологических стоянках индской цивилизации, поскольку ДНК в них разрушалась из-за жары и изменчивого климата равнинных районов Южной Азии.
Всё изменилось после выхода публикации в журнале Cell. Изучив более 60 образцов ДНК из фрагментов костей, найденных на территории известного крупнейшего города индской цивилизации Рахигари на северо-западе Индии, в штате Харьяна, авторы обнаружили образец древней ДНК. После ста попыток секвенирования, им удалось собрать достаточно материалов и сделать важные выводы. Геном древней женщины совпал с геномами 11 других древних людей (о которых писал Science), живших на территории нынешнего Ирана и Туркменистана, где население занималось товарообменом и, вероятно, торговлей с представителями индской цивилизации. У всех людей чётко прослеживалась примесь генов родословной линии охотников-собирателей из Юго-Восточной Азии, а также родословной иранских популяций, характерной для Южной Азии, – и ни один из них не обнаруживал признаков происхождения от степных скотоводов. Это подтверждается данными о том, что в Южной Азии не было пришлых степных популяций. Поскольку обнаруженная примесь отличалась от генов большинства людей, живших в то время на территории Ирана и Туркменистана, авторы полагают, что исследуемые образцы ДНК принадлежали мигрантам, по всей видимости, представителям индской цивилизации.
В статье, опубликованной в Science, сообщается, что после упадка индской цивилизации в интервале между 4 000 и 3 500 л.н. часть населения, к которой принадлежали эти люди, смешалась с северными выходцами из степных скотоводов, образовав одну из двух основных индийских предковых популяций – северную. Часть первоначальной группы также смешалась с выходцами с территории полуостровной Индии, образовав южную предковую популяцию.
Авторы отмечают, что анализ генома только одного индивида не позволяет делать выводы о происхождении всей индской цивилизации.
Эксперимент в открытой науке
Большая часть данных для исследования, опубликованного в Science, была обнародована около полутора лет назад, во время первой подачи статьи в службу предварительной печати bioRxiv. Размещение данной публикации после первой подачи вызвало большой интерес, а материалы этого исследования стали самым скачиваемым препринтом на bioRxiv в 2018 году (около 55 000 скачиваний). Статья, а также известная книга, в значительной степени написанная по материалам данной публикации («Early Indians» Тони Джозефа), вызвали бурные дискуссии в Индии. Полученная научная информация использовалась в многочисленных опубликованных работах, а анализ, проведенный другими исследователями, включая интернет-блогеров, освещающих вопросы генетики, позволил выявить новые специфические особенности данных, изначально не принятые авторами во внимание.
Работы сотрудников ИАЭТ СО РАН, принимавших участие в данном исследовании, осуществлялись при поддержке Российского научного фонда (проект 14-50-00036), Российского фонда фундаментальных исследований (грант 18-09-00779), Министерства образования и науки Российской Федерации (№ 33.1907 2017/P4, 33.5494, 2017/BP).