В журнале Nature опубликована статья, в которой большая команда исследователей из разных стран, в том числе России, изучила 356 геномов людей, живших от 35 до 5 тысяч лет назад на территории четырнадцати стран Европы и Центральной Азии. Полученные данные сообщили много нового об истории населения северной Евразии в ледниковый период. По словам ведущего автора Козимо Поста (Cosimo Posth) из Тюбингенского университета, работа «заполняет пробелы в пространстве и времени».
Многие из изученных образцов были в плохом состоянии, а некоторые были взяты из необычных мест, таких как ныне лежащий на дне Северного моря регион, известный как Доггерленд. Новые аналитические методы и всё более мощные способы секвенирования ДНК позволили исследователям извлекать информацию из чрезвычайно деградировавших костей и зубов, в том числе тех, которые содержали всего 1 % исходного генетического материала. О результатах исследования кратко рассказывают сообщения на сайтах журналов Nature и Science, а также пресс-релиз Российского научного фонда.
Мужской череп и каменные орудия из Грос-Фреденвальде (Германия), 5-е тысячелетие до нашей эры. Популяция этого человека жила бок о бок с первыми земледельцами Европы. Фото: Фолькер Минкус
Одним из важных выводов, сделанных учеными, стала генетическая неоднородность граветтской культуры. Тридцать тысяч лет назад Европа была покрыта степями, где паслись стада мамонтов и других животных, и отличалось поразительно единообразной человеческой культурой. Большинство жителей Европы того времени относятся к граветтской археологической культуре. Они жили в пещерах или в домах, построенных из костей мамонта. Они вырезали из бивня мамонта скульптуры размером с ладонь, изображающие мамонтов, пещерных львов и стилизованные женские фигурки — «палеолитических венер». Предметы граветской культуры находят от Испании до России (например, археологические памятники в Костёнках в Воронежской области). «Можно сказать, что граветт — это первая общеевропейская культура», — говорит археолог из Тюбингенского университета Николас Конард.
Но, несмотря на сходство материальной культуры, оказалось, что представители граветтской культуры не были единым народом. Результаты исследования ДНК показывают, что жители Франции и Испании генетически отличались от групп, живущих на территории нынешней Чехии и Италии. «То, что мы считали одной однородной вещью в Европе 30 000 лет назад, на самом деле является двумя отдельными группами», — говорит молекулярный биолог Матея Хайдиняк из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, которая не участвовала в данном исследовании.
Археологи говорят, что генетические данные помогают объяснить тонкие региональные различия в типах орудий труда и стратегиях добывания средств к существованию, которые выявлялись ранее и ставили в тупик ученых: они не могли определить, относятся ли находки разных типов к разным популяциям людей или же они были свойственны для одной общности. Например, только для восточного варианта граветтской культуры свойственны жилища из костей мамонта. Археолог из Лейденского университета Александр Верпорте, который не участвовал в новом исследовании, добавляет: «Если немного увеличить масштаб, даже женские фигурки сделаны по-разному, из разных материалов, находятся в разных местах и в разных контекстах». Теперь оказывается, что они были делом рук разных народов.
На востоке, в том числе на территории современной России, тоже жили несколько локальных культур граветта. Древние люди, обитавшие на стоянках в селе Костёнки и стоянке Сунгирь во Владимирской области, имели схожую материальную культуру, а также были генетически связаны с европейскими группами. Хотя восточная и южная граветтские популяции исчезли во время последнего ледникового максимума, они остаются важным звеном в истории. Так, сунгирские жители генетически связаны с древними люди чешской стоянки Дольни-Вестонице, которые относятся к граветтской культуре.
«Для нас было важным рассмотреть и вклад восточноевропейского населения в развитие биоразнообразия популяций западных вариантов граветта, так как уже в предыдущей статье обнаружены большие генетические совпадения центрально-европейских групп с нашими восточными — сунгирские индивидуумы и люди из Костёнок — и довольно очевидные различия южно-европейских и центрально-европейских групп», — отмечает Александра Бужилова, академик РАН, доктор исторических наук, директор НИИ и музея антропологии МГУ им. М. В. Ломоносова.
Также ученые проанализировали геном человека, обнаруженного в захоронении на памятнике Туткаул в Таджикистане, недалеко от Душанбе, в слоях неолитической гиссарской культуры. Генетики не первый раз работают с этими останками. Ранее здесь получилось выявить следы гепатита Б. В новом исследовании удалось прочитать геном человека из Туткаула. Согласно полученным данным, он связан с древней популяцией верхнего палеолита Восточной Сибири (стоянки Афонтова гора, Мальта). Вместе с этим, в генах человека из Туткаула нашли признаки неолитического населения Ирана и древнего региона Турана.
Вид на раскопки на памятнике Туткаул (Таджикистан). Фото из архива В.А. Ранова, Институт истории, археологии и этнографии им. Ах. Дониша Академии наук Республики Таджикистан
«На территории Центральной Азии в настоящий момент мы имеем только единичные антропологические находки, а генетическую информацию нам удалось получить только для человека из Туткаула. Полученные результаты очень тяжело переоценить, они подтверждают гипотезы археологов, в том числе и автора раскопок Туткаула Вадима Алексадровича Ранова, что с древности в Центрально-азиатском регионе встречались культуры Ближнего Востока, Восточной Сибири и Синьцзяна», — комментирует Светлана Шнайдер, руководитель проекта исследования материалов стоянки Туткаул по гранту РНФ, старший научный сотрудник Института археологии и этнографии СО РАН. Подробнее об этой части исследования рассказывает статья на сайте «Наука в Сибири».
ДНК также проливает свет на то, что случилось с этими древними европейцами, когда между 25 000 и 19 000 лет назад климат ухудшился и наступил последний ледниковый максимум. В это время большая часть Северной и Центральной Европы была покрыта льдом толщиной более километра. Ученым удалось выяснить, что во время последнего ледникового периода люди нашли убежище в юго-западной Европе — на территориях современных Испании и Португалии. Геномы западных представителей граветтской культуры встречаются на протяжении как минимум 20 тысяч лет и прослеживаются затем у носителей солютрейской и мадленской культур, которые стали заселять северо-восток Европы. «Благодаря полученным в исследовании результатам мы впервые можем напрямую подтвердить гипотезу о том, что во время последнего ледникового максимума люди нашли убежище в климатически более благоприятном регионе юго-западной Европы», — рассказывает Козимо Пост.
Отдельное исследование, опубликованное частично совпадающим коллективом авторов в журнале Nature Ecology and Evolution, показало, что останки мужчины возрастом 23 000 лет из пещеры Малалмуэрсо на юге Испании (солютрейская культура) были генетически родственны обитателям системы пещер Гойе (Goyet) в Бельгии, жившим до наступления ледников, около 35 000 лет назад. Обе работы указывают, что Пиренейский полуостров стал убежищем для охотников-собирателей, когда климат похолодал и северную Европу покрыли ледники. Когда ледники растаяли, люди вновь просочились на север. ДНК, родственная доледниковым образцам из Гойе, позже, после потепления климата, появляется в Западной Европе и даже в Польше.
Ранее Аппенинский полуостров считался еще одним климатическим убежищем для людей во время последнего ледникового максимума. Однако исследовательская группа не нашла никаких подтверждений этого — наоборот, граветтская популяция, проживающая в центральной и южной Европе, генетически не связана с населением этого региона после ледникового максимума. «Мы обнаружили, что люди, связанные с более поздней, эпиграветтской, культурой, генетически отличаются от предыдущих жителей этой местности, — сказала ведущий автор исследования Хэ Юй (He Yu) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка и Пекинского университета, — предположительно, эти люди пришли с Балкан, прибыли сначала в северную Италию во время ледникового максимума и распространились на юг до Сицилии». «Мы ожидали, что Италия станет климатическим убежищем, но произошла резкая и полная смена [населения] — это большой сюрприз, — добавляет Козимо Пост. — Граветтское население полностью исчезает».
Проанализированные геномы также показывают, что потомки этих эпиграветтских жителей Итальянского полуострова распространились по всей остальной территории Италии около 14 тысяч лет назад, заменив популяции, связанные с мадленской культурой. Исследовательская группа описывает масштабную генетическую замену, которая могла быть вызвана, в частности, климатическими изменениями, вынудившими людей мигрировать.
Археолог из Университета Колорадо в Колорадо-Спрингс Колин Рен говорит, что эти находки подтверждают его собственную работу 2019 года, где делался вывод, что Италия ледникового периода была менее гостеприимна для людей по сравнению с Иберийским полуостровом. Когда-то Италия была соединена с Хорватией ныне затопленной равниной, поэтому вполне логично, что новое население пришло туда с Балкан, добавляет он.
В дальнейшем, около 14 000 лет назад, когда температура по всему континенту резко повысилась в течение нескольких столетий, произошли значительные изменения в материальной культуре жителей Европы. Ранее археологи полагали, что эти изменения отражают то, что существовавшее тогда население приспособилось к охоте в более теплых лесных ландшафтах. Однако теперь ДНК показывает почти полное замещение популяции: люди, пережившие пик ледникового периода (маденская культура), почти исчезают и заменяются мигрирующими на север популяциями из послеледниковой Италии.
В исследовании также рассматривалась последняя эра охотников-собирателей в Европе, начавшаяся 10 000 лет назад, когда потепление продолжало превращать открытые степи в густые леса и богатые водно-болотные угодья. И здесь гены обнаружили удивительную особенность: несмотря на в целом схожий образ жизни, связанный с охотой и собирательством, люди в Западной Европе остаются генетически отличными от живших к востоку от Балтийского моря. Они даже выглядели иначе: генетические данные свидетельствуют о том, что до прихода земледельцев в Северную Европу около 6000 г. до н. э. охотники-собиратели в Западной Европе имели темную кожу и светлые глаза. Между тем у жителей Восточной Европы и России была светлая кожа и темные глаза.
Самое удивительное, что, несмотря на отсутствие географических барьеров между современной Германией и Россией, эти две группы на протяжении тысячелетий не смешивались. «От 14 000 до 8 000 лет назад они вообще не смешиваются», — говорит Козимо Пост. Но он признает, что исследованные образцы не покрывают континент полностью и отсутствуют данные из самых вероятных контактных зон, например, с территорий Польши и Беларуси. Дополнительные древние геномы из этих областей могут показать, что две популяции все-таки смешивались локально.