Текст книги "Захватчики: Люди и собаки против неандертальцев"

Благодаря применению усовершенствованных методик, в 2008 г. удалось расшифровать и опубликовать полный черновой вариант митохондриального генома неандертальца{27}27
  Krings M., Stone A., Schmitz R. et al. Neandertal DNA Sequences and the Origin of Modern Humans // Cell. 90. 1997, 19–30; Green R., Krause J., Ptak S. et al. Analysis of One Million Base Pairs of Neanderthal DNA // Nature. 444. 2006, 330–336; Noonan J. Neanderthal Genomics and the Evolution of Modern Humans // Genome Research. 20. 2010, 547–553; Noonan J., Coop G., Kudaravalli S. et al. Sequencing and Analysis of Neanderthal Genomic DNA // Science. 314. 2006, 1113–1118; Green R., Krause J., Briggs A. et al. A Draft Sequence of the Neandertal Genome // Science. 328. 2010, 710–722. doi: 10.1126/science.H88021; Priifer K., Racimo F., Patterson N. et al. The Complete Genome Sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains // Nature. 505. 2014, 43–49. doi: 10.1038/naturel2886


[Закрыть]. Авторы заявили, что их работа «недвусмысленно» продемонстрировала, что мтДНК неандертальцев не соответствует тем генетическим изменениям, которые наблюдаются в мтДНК современных людей. Конечно, механизм передачи мтДНК от родителей к потомству таков, что мтДНК передается только по женской линии, от матери к дочери, потом к внучке и т. д. У мужского потомства будут те же мтДНК, что и у матери, но не будет возможности передать их своему потомству. Если ни у одной из дочерей не будет собственных детей женского пола, то наследование мтДНК будет прервано; эта ветвь станет вымирающей. Такова судьба большинства ветвей наследования мтДНК, поэтому тот факт, что у современных людей не найдены митохондриальные ДНК неандертальцев, вовсе не означает, что не было место интербридингу. Это только означает, что если интербридинг был, то женская мтДНК неандертальцев просто не сохранилась, не выжила.

По современным оценкам, расхождение между мтДНК неандертальцев и людей произошло в период от 646 000 до 800 000 лет назад. Определить время, когда между двумя геномами появилось расхождение, не так просто, как может показаться. Идея, лежащая в основе метода, состоит в том, что пары оснований нуклеотидов, из которых состоит митохондриальная (а также ядерная) ДНК, мутируют случайным образом, но с постоянной частотой. Если, зная частоту мутаций, подсчитать количество отличий между геномами двух видов, можно легко вычислить, когда эти два вида начали друг от друга отличаться генетически. Однако не все гены мутируют с одинаковой частотой, и даже со временем частота мутаций может изменяться. К примеру, виды, поколения которых сменяются за более короткий период времени, мутируют чаще, чем те, смена поколений которых происходит дольше. Кроме того, некоторые гены склонны к мутациям больше, чем остальные. Это означает, что чем больше генов, принадлежащих двум видам, можно сравнить, тем больше вероятность, что оценка времени появления отличий в геномах будет верной. Тем не менее считать эту форму датирования точной нельзя, поскольку на самом деле датировать нечего. Оценка времени расхождения показывает, сколько времени потребовалось для достижения наблюдаемого уровня генетических различий между двумя формами.

Со временем в разных лабораториях начались попытки по секвенированию ядерной ДНК неандертальцев из хромосом – одной материнской и одной отцовской, – имеющихся в ядрах каждой клетки. Кроме проблем с датировкой времени расхождения ядерных ДНК, здесь появились и другие трудности. До тех пор пока генетики не продемонстрировали, что они могут извлекать ядерную ДНК из костей млекопитающих, найденных в тех же местах, где и кости неандертальцев, многие кураторы институтов и музеев крайне неохотно расставались с частицами останков неандертальцев.

Ведущие лаборатории мира, одной из которых является лаборатория Института общества Макса Планка в Лейпциге под руководством Сванте Паабо, разработали надежные методы извлечения мтДНК из ископаемых костей. Чтобы убедить кураторов в том, чтобы те передали на изучение больше образцов, поскольку это не сопряжено с повышенным риском для сохранности ископаемых костей неандертальцев, исследователи обратились к работе с костями других млекопитающих, и начали они с останков пещерного медведя, найденных в Хорватии, в пещере Виндия. Но сколько они ни прикладывали усилий, им не удалось ничего извлечь из этих останков. Тогда исследовательская группа Паабо начала попытки экстрагировать ядерную ДНК из останков мамонтов, извлеченных из вечной мерзлоты, в надежде, что там ДНК сохранилась лучше. За время работы и несколько следующих лет произошли различные технологические прорывы, а щедрое финансирование проектов по секвенированию древних ядерных ДНК означало, что исследования могут вестись быстро и с меньшим количеством рутинных и утомительных процедур. Когда ученые говорят о ДНК, обычно они имеют в виду именно ядерные геномы; одна хромосома пары поступает от матери и несет ее ДНК, а вторая – от отца и содержит его ДНК. Таким образом, в каждом поколении происходит рекомбинация генов при формировании нового потомка.

В процессе расшифровки группой Паабо участков ядерной ДНК неандертальца обнаружился удивительный факт. Хотя митохондриальные ДНК неандертальца и современного человека не имеют пересечений, у ядерных ДНК такие пересечения есть. Правда, они были незначительными – от 1 до 4 % – и наблюдались преимущественно только у тех людей, которые имели европейское или восточно-азиатское происхождение. У людей африканского происхождения гены неандертальца встречаются гораздо реже или совсем отсутствуют. На основе этого факта некоторые исследователи выдвинули предположение, что интербридинг (смешение) произошел после того, как предки современного человека покинули Африку, а затем столкнулись с неандертальцами на территории Леванта или Евразии. Однако реальное значение этой общей генетической информации остается дискуссионным вопросом.

Ричард Грин входит в команду исследователей Института эволюционной антропологии общества Макса Планка. Грин рассказал журналисту из Science News, что область пересечений геномов была так мала, что в результате смешения не могла быть передана никакая «генетически важная» информация. Он сказал: «Сигнал очень неплотно распределен по геному, это всего лишь очень тонкая ниточка к тому, что произошло в далеком прошлом… Если бы там было что-то, что давало бы эволюционные преимущества, возможно, мы бы это уже нашли путем сравнения геномов человека»{28}28
  Neanderthal Genome Yields Insights into Human Evolution and Evidence of Interbreeding with Modern Humans // Science News. 6 мая 2010.


[Закрыть]. Другой исследователь из команды, Монтгомери Слаткин из Калифорнийского университета в Беркли, отметил: «Мы не знаем, было ли смешение однократным, когда группа неандертальцев смешалась с группой предков современных людей, и больше этого не повторялось, или эти группы жили бок о бок, и смешение происходило продолжительное время»{29}29
  Neanderthal Genome Yields Insights into Human Evolution and Evidence of Interbreeding with Modern Humans // Science News. 6 мая 2010.


[Закрыть]. До сих пор без ответа остается множество вопросов о генетике неандертальцев и современных людей. Нас ждет еще много сюрпризов.

Теоретически два разных вида не способны к скрещиванию и производству фертильного потомства, и свидетельства смешения неандертальцев и предков современных людей на первый взгляд говорят против видового разделения. Однако высшая степень инбридинга, которую ученые теоретически готовы допустить, основываясь на результатах расшифровки ДНК, составляет 1–4 %. Такой низкий уровень смешения, скорее всего, имел пренебрежимо малое влияние на обе группы. Для сравнения, он соответствует смешению между современными видами павианов. Кроме того, общее количество исследованных геномов неандертальцев ужасно мало, также и число современных людей, прошедших генотипирование, мало по сравнению с размером их мировой популяции, которая насчитывает более 7 млрд человек.

Андерс Эрикссон и Андреа Маника из Кембриджского университета посмотрели на ДНК неандертальцев с другого ракурса{30}30
  Eriksson A., Manica А. Effect of Ancient Population Structure on the Degree of Polymorphism Shared between Modern Human Populations and Ancient Hominins // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 109. 2012, 13965–13960.


[Закрыть]. Они предположили, что пересечение геномов современных людей и неандертальцев может быть не следствием смешения после генетического разделения двух видов, а наследством, полученным от общей древней родовой популяции, из которой произошли оба вида. Пока еще нет надежных оснований для выбора одной интерпретации в ущерб остальным.

Недавно были опубликованы две статьи, в которых пересекающиеся последовательности генов были проанализированы, чтобы определить, в чем отличия геномов неандертальцев и современных людей, и насколько эти отличия велики. Просмотрев 1004 генома современных людей, группа ученых из Института общества Макса Планка смогла продемонстрировать, что гены неандертальца «разбросаны» по современному геному не случайным образом, а включены преимущественно в определенные участки ДНК{31}31
  Prüfer K., Racimo F., Patterson N. et al. The Complete Genome Sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains // Nature. 505 no. 7481. 2014, 43–49, doi: 10.1038/naturel2886


[Закрыть]. Эти участки содержат гены, кодирующие синтез кератина – белка, входящего в состав кожи, ногтей и волос. Можно предположить, что эти гены помогли современным людям адаптироваться к более холодному евразийскому климату, даже если сами неандертальцы предпочитали более теплые территории. Еще одна интересная версия состоит в том, что гены неандертальца, связанные с кератином, имели отношение к заживлению ран{32}32
  Sarah Tischkoff, из личных разговоров с автором, 5 февраля 2014.


[Закрыть], поскольку кератин способствует блокировке патогенов.

По-видимому, не все гены неандертальцев оказались полезными для современных людей. Фактически несколько неандертальских аллелей[3]3
  Аллель (от греч. allelon – друг друга, взаимно) – одна из возможных форм одного и того же гена. Аллели расположены в одинаковых участках (локусах) гомологичных (парных) хромосом; определяют варианты развития одного и того же признака, контролируемого данным геном. – Прим. пер.


[Закрыть], обнаруженных учеными из Института общества Макса Планка, связаны с физическим состоянием, здоровьем или с течением болезней, в том числе при волчанке, билиарном циррозе печени, болезни Крона, пристрастии к курению и диабете II типа. Еще интереснее тот факт, что длинные участки генома современного человека не содержат следов генов неандертальцев. Это позволяет предположить, что гены, расположенные в этих участках, появились в результате активного замещения, поскольку исходные гены оказались вредны для людей. Ученые называют эти участки неандертальскими наследственными «белыми пятнами». Самое большое «белое пятно» обнаружено в Х-хромосоме, там, где чаще всего находятся гены, связанные с пониженной мужской фертильностью. Подтверждение этого вывода было получено в результате исследования частоты аллелей неандертальцев в тканеспецифичных генах. Было обнаружено, что гены, влияющие на яички – орган, который непосредственно отвечает за мужскую фертильность, содержат поразительно мало аллелей неандертальцев. Можно сделать вывод, что мужчины – гибриды человека и неандертальца были либо бездетны, либо их плодовитость была крайне низкой. Эти два биологических вида генетически были почти несовместимы. Не удивительно, что степень смешения этих двух видов оказалась настолько низкой.

Практически в то же время двое ученых из Университета Вашингтона, Бенджамин Вернот и Джошуа Эйки, опубликовали результаты своего исследования{33}33
  Vernot B., Akey J. M. Resurrecting Surviving Neandertal Lineages from Modern Human Genomes // Science Express. 29 января 2014, 1–4, doi 2014/0.1126/science.l245938


[Закрыть]. В поисках неандертальских генов Вернот и Эйки изучили современные геномы 379 человек из Европы и 286 человек из Восточной Азии. Им тоже удалось обнаружить гены, связанные с кератином и пигментацией кожи. Хотя назначение всех неандертальских генов до сих пор не известно, наверное, самым удивительным результатом исследования стало открытие, показавшее, что некоторые люди сохранили не менее 20 % неандертальского генома. Смысл этого открытия не в том, что степень смешения неандертальцев и современных людей была намного выше, чем предполагалось. Просто получается, что после смешения некоторые гены неандертальцев оказались слишком опасными, а потому были исключены из генома в результате естественного отбора, тогда как другие гены были менее вредоносными и сохранились.

Вся эта информация не может нам помочь выполнить таксономическую классификацию неандертальцев и современных людей. Геномы говорят нам только о том, что неандертальцы имели возможность немного обмениваться генами с современными людьми. Биологическое сходство неандертальцев и предков современных людей было поразительным, но оно не было абсолютным. Неандертальцы также обладали многими поведенческими навыками, которые мы, люди, привыкли считать особенными или продвинутыми. Однако поведение определяется не просто набором генов, а сложным и зачастую уникальным комплексом факторов, среди которых генетические особенности, способность к обучению и даже удача. Не существует гена, который отвечал бы за навыки изготовления, к примеру, наконечника для орудия или за умение поймать мамонта. К тому времени, когда наши древние предки встретились в Евразии с неандертальцами, те уже были умны, обладали опытом и были хорошо приспособлены к своей среде и экосистеме – и тем не менее они вымерли, а мы нет.

Почему так случилось? Почему мы выжили, а они исчезли? Почему мы теперь одиноки в этом мире, хотя и расселились везде, где только можно? И что этот факт говорит о наших прошлых отношениях с неандертальцами и о нашем инвазивном воздействии на окружающий мир?

3. Время имеет значение

Когда я начала писать эту книгу, среди палеоантропологов было принято считать, что и предки современных людей, и наши ближайшие родственники неандертальцы обитали в Евразии в период от 50 000 до 25 000 лет назад. Стоянки древних людей и неандертальцев зачастую соседствовали друг с другом; иногда обе группы попеременно использовали какую-нибудь привлекательную пещеру или убежище в скалах. Люди и неандертальцы были во многом похожи: большие, смышленые, опытные охотники на крупного зверя, которые умели делать орудия труда и жили группами. И те и другие владели огнем. В обеих группах, возможно, был свой язык общения (хотя это вопрос спорный), и обе оставили после себя знаки и символы, которые можно назвать средством общения или искусством, хотя у людей подобные изображения встречаются чаще, чем у неандертальцев.

Что совершенно точно отличает одну группу от другой, так это морфология – то есть анатомическая форма – и пропорции тела. Отличить череп неандертальца от черепа человека современного типа довольно просто, если он хорошо сохранился. У неандертальца – более вытянутый, надбровные дуги крупнее, на затылочной части имеется отличительный костный выступ, известный как «неандертальский шиньон», а лицевая часть от носа до верхней челюсти выдается вперед. В дополнение к этому у неандертальцев иное, заметно выдающееся вперед, расположение зубов, которые имеют другое статистическое распределение по форме и размерам, чем зубы современных людей. Нос неандертальца с большими назальными отверстиями сильнее выступал вперед. Телосложение было более крупным и мускулистым с более крупными суставами и толстыми костями, что говорит о сильных мышцах. Средний вес неандертальца мужского пола составлял примерно 78 кг против 69 кг веса раннего современного человека; неандертальцы женского пола весили в среднем 66 кг, тогда как этот показатель для человека современного типа составлял 59 кг. Эти отличия в телосложении отражались на способах охоты, повседневных нагрузках и предполагаемых методах сохранения тепла{34}34
  Froehle A., Churchill S. Energetic Competition between Neandertals and Anatomically Modern Humans // Paleoanthropology. 2009, 96–116; Ruff C., Trinkaus E., Holliday T. Body Mass and Encephalization in Pleistocene Homo // Nature. 387. 1997, 173–176; Ruff C., из личных разговоров с автором, 25 июля 2012 г.


[Закрыть].

Основной принцип морфологического анализа состоит в систематизации различных признаков. Если имеются хорошо сохранившиеся части черепа, отличить неандертальца от человека несложно. А вот если останки плохо сохранились, повреждены или сильно фрагментированы, тогда задача усложняется. Если останки гомининов не найдены, палеоантропологам зачастую приходится полагаться на идентификацию ископаемых орудий труда и других предметов. Есть гипотеза, что каменные орудия позднего палеолита были созданы современными людьми (археологические культуры этого периода делятся на ориньякскую, граветтскую, мадленскую и другие), а орудия, относящиеся к иным материальным культурам и зачастую изготовленные с использованием иных методов, – неандертальцами. Ископаемые орудия обычно объединяют в так называемые археологические культуры. Предметы, созданные неандертальцами, относятся к мустьерской культуре. Ей предшествует ашельская культура. Отличия между ними состоят в способах изготовления орудий труда, в разных пропорциях видов орудий, имеющих, предположительно, разное назначение. Иногда ту или иную культуру отличает наличие некоторых специальных инструментов. Например, для ориньякской и других культур человека позднего палеолита характерны орудия труда, изготовленные из кости, а также личные украшения – зубы животных или ракушки с проделанными отверстиями, предположительно для крепления на ремне или нити (рис. 3.1). Эти культуры также отличаются произведениями искусства – рисунками, скульптурой, живописью и музыкальными инструментами.

Разделение на археологические культуры и классификация каменных орудий появились в XIX в., и со временем анализ и идентификация этих предметов неизбежно становились все более сложными. Ключевой проблемой является шательперонская культура, которая относится к периоду времени между мустьерской и ориньякской культурами. Тогда как инструменты мустьерской культуры находят вместе с останками неандертальцев (когда удается обнаружить хоть какие-то сохранившиеся части скелета), а орудия труда позднего палеолита – вместе с останками людей современного типа, связь предметов шательперонской культуры с обоими видами менее однозначная{35}35
  Bar-Yosef O., Bordes J. G. Who Were the Makers of the Chatelperronian Culture? // Journal of Human Evolution. 59. 2010, 586–593; Higham T., Jacobi R., Julien M. et al. Chronology of the Grotte du Renne (France) and Implications for the Context of Ornaments and Human Remains within the Chatelperronian // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 107. 2010, 20234–20239; Gravina B., Mellars R., Bronk Ramsey C. Radiocarbon Dating of Interstratified Neanderthal and Early Modern Human Occupations at the Chatelperronian Typesite // Nature. 438. 2005, 51–56; Mellars P., Gravina B., Bronk Ramsey C. Confirmation of Neanderthal/Modern Human Interstratification at the Chatelperronian Type-Site // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 104. 2006, 3657–3662; Zilhao J., d'Errico F., Bordes J.-G. et al. Analysis of Aurignacian Interstratification at the Chatelperronian Type Site and Implications for the Behavioral Modernity of Neandertals // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 103. 2006, 12643–12648.


[Закрыть]. Для шательперона характерны некоторые предметы, выполнявшие роль личных украшений и костяных орудий труда (рис. 3.2){36}36
  Caron F., d'Errico F., Del Moral P. et al. The Reality of Neandertal Symbolic Behavior at the Grotte du Renne, Arcy-sur-Cure, France // PLoS ONE. 6. 2011. e21545, doi: 10.1371/journal.pone.0021545.


[Закрыть]. Могут ли одни только эти особенности свидетельствовать о том, что создатели шательперонских орудий были ранними современными людьми, или неандертальцы тоже могли создавать такие предметы? Мы попросту не знаем ответа.

На некоторых основных стоянках были обнаружены артефакты, относящиеся к разным историческим периодам, и связь между найденными останками и предметами не очевидна. Несколько видных археологов выдвинули предположение, что шательперонская культура относится к материальной традиции человека современного типа; другие исследователи считают, что это традиция неандертальская. Спор еще далек от завершения. Поскольку мест, в которых найдены каменные орудия труда, намного больше, чем стоянок с останками гоминин, объем доступных для анализа данных значительно возрастает, когда удается однозначно установить, принадлежали эти орудия современным людям или неандертальцам. Однако есть одна загвоздка. На орудиях нет отметок о том, какой из видов гоминин их изготовил, а гоминины могли перенимать или копировать орудия, созданные представителями другого вида. И что тогда? Разумнее всего проявлять осторожность в своих предположениях и гипотезах и относиться к ним критически.

С тех пор как было впервые было отмечено, что современные люди и неандертальцы пересекались во времени и пространстве, палеоантропологи и исследователи-любители бились над объяснением установленных фактов. Могло ли расширение области обитания современных людей в Евразии привести к исчезновению неандертальцев? Как именно это могло произойти, если неандертальцы благополучно проживали на территории Евразии в течение по крайней мере 200 000 лет до появления современных людей? Имели ли неандертальцы преимущества перед пришельцами, которые не были знакомы с особенностями ландшафта и с местной фауной?

Если причиной вымирания неандертальцев стали ранние современные люди, то должны существовать свидетельства этого процесса и нам следует их найти, а также определить преимущества, которые были у современных людей перед неандертальцами. Если же нет, то какой фактор стал причиной вымирания неандертальцев, живших на этой территории сотни тысяч лет? Временной интервал в 25 000 лет, когда люди и неандертальцы сосуществовали на одной территории, кажется абсурдно длинным, если соперничество между двумя видами было острым, особенно в сравнении с теми случаями, которые известны инвазивным биологам. С точки зрения палеонтологической науки этот гипотетический период времени мог быть более коротким в зависимости от того, насколько быстро современные люди расселялись по территории Евразии и каково было соотношение численности популяций коренных и пришлых видов. В действительности реальный период сосуществования двух видов мог быть очень коротким. Время – это существенный фактор.

Хронологический фундамент этой проблемы сильно пошатнулся в 2013 г., когда были опубликованы первые результаты масштабной программы передатировки множества палеоантропологических находок, сделанных на территории Евразии. Команда исследователей под руководством Рейчел Вуд из Австралийского национального университета и Томаса Хигхэма из Исследовательской лаборатории археологии и истории искусств Оксфордского университета разработала усовершенствованную методику для уточнения датировки образцов, взятых из 11 археологических раскопок на Иберийском полуострове{37}37
  Wood R., Barroso-Ruiz C., Caparros M. et al. Radiocarbon Dating Casts Doubt on the Chronology of the Middle to Upper Palaeolithic Transition in Southern Iberia // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 110. 2013, 2781–2786, doi: 10.1073/Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 1207656110.


[Закрыть]. Эти места имеют особое значение, поскольку на основе сделанных находок была выдвинута гипотеза о том, что после появления современных людей и одновременного изменения климатических условий неандертальцы покинули большую часть территории Евразии, которую они занимали в течение многих тысяч лет, и отступили к побережью Средиземного моря, где климат был более мягким. Это место стало для них рефугиумом (убежищем). Согласно этой теории, основанной на предыдущих методах датировки, на Иберийском полуострове неандертальцы обитали дольше, чем где-либо еще. Самые поздние находки датировались 24 000–23 000 тыс. до н. э. Исследователи, среди которых были Клайв Финлейсон из Музея Гибралтара и Жуан Зилхао из Университета Барселоны, отмечали особую роль изменения климата и условий окружающей среды в исчезновении неандертальцев и выживании современных людей. Какое бы объяснение ни предлагалось, очень важно иметь правильную и точную хронологию как для более северных территорий, где сосуществовали неандертальцы и ранние современные люди, так и для более мягких условий Средиземноморского побережья, где неандертальцы обосновались позднее.

Каким образом датируются археологические находки? Из места раскопок берут образец – часть кости, фрагмент древесного угля или древесины. Если изучаемый образец предположительно сформировался менее 50 000 лет назад, то можно воспользоваться методом радиоуглеродного анализа. В основе метода лежит идея о том, что радиоактивный изотоп углерода 14С, который непрерывно воспроизводится в верхних слоях атмосферы, со временем распадается и превращается в стабильный изотоп углерода 12С; соотношение этих двух изотопов в органическом образце показывает, когда этот организм был жив и его живая ткань получала углерод из окружающей среды. Если образец оказывается старше 50 000 лет, то в нем, скорее всего, сохранилось слишком мало изотопа 14С для проведения точных измерений, и тогда применяются другие методы радиоизотопной датировки. При изучении исчезновения неандертальцев подобные ситуации возникают редко.

К сожалению, соотношение содержания изотопов 14С и 12С в атмосфере на протяжении тысячелетий не остается абсолютно одинаковым, но изменяется на доли процента. Необработанные результаты радиоуглеродной датировки дают соотношение содержания изотопов 14С и 12С в образце в годах до настоящего времени, где под «настоящим временем» подразумевается 1950 г. Результат такой датировки может искажать действительный возраст образца на 10–20 % из-за тех самых незначительных изменений содержания исходного изотопа 14С в атмосфере. Чтобы устранить эту погрешность, проводится калибровка метода, которая учитывает изменение содержания углерода во времени и устанавливает зависимость между результатами датировки и календарными датами; для этого можно использовать измерение годовых колец деревьев, сталагмитов, исследовать процессы опыления или, к примеру, глубокие океанские впадины. Калибровочные стандарты постоянно уточняются. Часто указанием на использование калибровочных стандартов является сокращение «кал.», используемое при написании установленной даты. Результаты радиоуглеродной датировки обычно приводятся с оценкой погрешности, например 32 000 ± 430 лет. Высокая погрешность вызывает сомнения относительно полученных результатов и говорит о возможном разложении образца или его загрязнении, которое могло сохраниться несмотря на все процедуры очистки.

При проведении радиоуглеродной датировки необходимо учесть еще две вещи. Во-первых, если используемый для датировки образец загрязнен «современным» углеродом, то установленный в результате радиоуглеродного анализа возраст образца окажется слишком «молодым». Вуд и Хигхэм приводят обескураживающий пример, когда для образца, возраст которого составляет 50 000 лет, после его загрязнения «современным» углеродом в количестве всего 1 % по массе возраст, определенный методом радиоуглеродного анализа, составил 37 000 лет. Такое расхождение в датировках слишком велико, если речь идет о событиях, временны́е масштабы которых сопоставимы с продолжительностью человеческой жизни. Во-вторых, простые условия хранения образца могут привести к разложению или разрушению большей части содержащегося в нем коллагена – основного белка в ископаемых костях, в состав которого входит углерод. Если останется слишком мало коллагена, то содержащегося в образце белка будет недостаточно для проведения точной датировки. Один из способов выявления этой проблемы заключается в анализе содержания азота – основного компонента коллагена. Если содержание азота в костях слишком низкое, значит, количество коллагена, сохранившегося в образце, скорее всего, будет недостаточным для датировки. Например, останки неандертальцев, найденные в пещере Эль-Сидрон в Испании, содержали слишком мало коллагена для надежного радиоуглеродного анализа, поэтому кости датированы временны́м интервалом от 10 000 до 50 000 лет. Столь сильный разброс ясно показывает, почему плохо сохранившиеся образцы практически бесполезны для датировки{38}38
  Higham T., Douka K., Wood R. et al. The Timing and Spatio-Temporal Patterning of Neanderthal Disappearance // Nature. 512. 2014, 306–309, doi: 10.1038/naturel3621. Supplementary Methods


[Закрыть]. В Оксфордской лаборатории, где недавно были выполнены датировка и передатировка большого числа образцов, впервые были предложены методики очистки образцов от «современного» углерода и способ определения, достаточно ли хорошо исследуемый образец сохранился для проведения датировки{39}39
  Wood R., Douka K., Boscato P. et al. Testing the ABOx-SC Method: Dating Known-Age Charcoals Associated with the Campanian Ignimbrite // Quaternary Geochronology. 9. 2012, 16–26.


[Закрыть]. Анализ загрязненного или сильно разложившегося образца не даст никакой надежной информации.

Первая подсказка к решению проблемы с иберийскими находками, передатированными Вуд и Хигхэмом, была получена из анализа содержания азота. Оказалось, что к радиоуглеродному анализу пригодны только около 10 % из 215 останков костей, выбранных командой Вуд – Хигхэма для передатировки. Девять из 11 мест, где были сделаны находки, пришлось исключить из исследования, поскольку останки содержали слишком мало коллагена. Результаты датировки костей, полученные на основе анализа такого материала, скорее всего, будут бесполезны. Это означает, что гипотеза рефугиума неандертальцев теперь основывается на останках и артефактах только с двух стоянок.

Две стоянки, которые команда признала подходящими для датировки, – это Харама IV в центральной части Иберии (первоначальная оценка возраста стоянки – 30 000 лет) и Куэва-дель-Бокете-де-Сафаррайя, которая считалась самой молодой (наименее древней) из всех неандертальских стоянок – ее возраст оценивался в 26 000 лет.

В результате передатировки трех образцов из пещеры Харама IV, проведенной с применением очистки и предварительной подготовки исследуемых материалов, было установлено, что их возраст составляет 47 000, 50 000 и 49 400 лет соответственно, с погрешностью ±3700 лет. Другими словами, стоянки оказались древнее, чем считалось раньше, в среднем почти на 20 000 лет, а может быть, и больше. Все три образца приближались к порогу в 50 000 лет, то есть тому возрасту, после которого применение радиоуглеродного анализа для датировки становится сомнительным. Кости из Сафаррайи также оказались намного древнее, чем считалось. Возраст отдельных экземпляров варьировался от 33 000 ±1200 до 46 300 ±2500 лет. Все образцы оказались старше 26 000 лет.

Гипотеза о том, что неандертальцы отступили на юг Иберийского полуострова и жили там в течение периода времени, закончившегося около 26 000 лет назад, была опровергнута на материале всего двух стоянок, где сохранившиеся останки содержали достаточно коллагена для датировки. Представление о том, что неандертальцы с трудом выживали на Средиземноморском побережье, оказалось крайне сомнительным. Команда, проводившая датировку, сделала довольно категоричные выводы. О находках в пещере Харама ученые сказали следующее: «Ко всем результатам радиоуглеродного анализа костей, найденных на этой стоянке… следует относиться крайне настороженно». Заключение о находках в Сафаррайе звучало так: «Эта коллекция останков неандертальцев больше не должна использоваться в качестве доказательства того, что Южная Иберия стала поздним рефугиумом для неандертальцев»{40}40
  Wood R. et al. Radiocarbon Dating Casts Doubt. 4.


[Закрыть].

Проведенная передатировка поставила под сомнение прежние представления о времени исчезновения неандертальцев{41}41
  Callaway E. Date with History // Nature. 485. 2013, 27–29; Pinhasa R., Higham T., Golovanova L. et al. Revised Age of Late Neanderthal Occupation and the End of the Middle Paleolithic in the Northern Caucasus // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 108. 2011, 8616.


[Закрыть]. Можно сделать очевидный вывод, что, вероятнее всего, неандертальцы не жили позднее 40 000 лет назад и все прежние утверждения были основаны на ошибочных датировках.

Неудивительно, что ученые, работавшие на стоянках, молодой возраст которых оказался под сомнением, критически отнеслись к этим выводам. Клайв Финлейсон, палеоэколог из Музея Гибралтара, заметил, что обе иберийские стоянки, которые прошли передатировку, расположены в крайне суровых, холодных условиях окружающей среды, и это могло привести к искажению результатов{42}42
  Amos J. Last-Stand Neanderthals Queried // BBC News. 05.02.2013 г. http://www.bbcxo.uk/news/science-environment-21330194


[Закрыть]. Однако на данный момент нет доказательств тому, что температура или влажность влияют на соотношение изотопов углерода{43}43
  T. Higham, из личных разговоров с автором, 28 июня 2013.


[Закрыть]. Финлейсон также утверждал, что результатов анализа всего лишь двух стоянок недостаточно для того, чтобы опровергать теории, подтвержденные множеством находок на иберийских и других стоянках, тем не менее датировка – это ключевой фактор. Исследователи, проводившие датировку, обнаружили аналогичные признаки после передатировки и других стоянок, в том числе Мезмайской пещеры в горах Северного Кавказа.

В Мезмайской пещере, расположенной на территории России, было обнаружено два скелета неандертальцев. Первоначальная датировка позволила предположить, что переход от позднего слоя, содержащего останки и орудия труда неандертальцев, к раннему слою человека современного типа произошел около 33 000 лет назад{44}44
  Golovanova L., Doronichev B., Cleghorn N. et al. Significance of Ecological Factors in the Middle to Upper Paleolithic Transition // Current Anthropology. 51. 2010, 655–691.


[Закрыть]. Эта датировка считалась свидетельством позднего существования неандертальцев на Кавказе, подобно их гипотетическому позднему существованию на Иберийском полуострове (которое теперь не подтверждается). Однако очистка и передатировка скелета неандертальца, найденного во время раскопок в верхнем слое, позволила определить его возраст в 39 700 ±1100 некалиброванных лет, а после калибровки – 42 960–44 600 лет{45}45
  Pinhasa et al. Revised Age of Late Neanderthal Occupation.


[Закрыть]. Передатировка таких ключевых стоянок не просто имеет важное значение, но еще и доказывает, что в отдельных случаях палеоантропологи были введены в заблуждение ошибочными результатами датировки.

Это серьезная проблема, и она не ограничена только иберийскими или кавказскими стоянками. Хронологические данные для большей части Евразии, относящиеся к переходу от мустьерской (неандертальской) культуры к культуре позднего палеолита (человека современного типа), возможно, ошибочны. Хигхэм пишет:

К сожалению, сейчас становится очевидно, что результаты радиоуглеродного анализа, полученные за последние 60 лет, в значительной степени ошибочны и не подходят для серьезного исследования этих образцов. Это обусловлено совместным влиянием факторов, связанных с неполным удалением загрязнений и с теми трудностями, которые возникают при анализе образцов на пороге применимости методики… При датировке исследователи не увидели эти проблемы либо не обратили на них должного внимания. Кроме того, множество результатов датировки, полученных для среднего и позднего палеолита, зачастую могут быть использованы только в широком хронологическом смысле по причине неточности измерений. Развитие более совершенных методологических подходов оказало значительное влияние на повышение точности. Применение ультрафильтрации для датировки костей и методов [предварительной обработки] … для датировки древесного угля показало, что значительная доля находок, сделанных на некоторых стоянках, была датирована неверно, даже несмотря на то, что датировка проводилась недавно{46}46
  Higham T., Basell L., Jacobi R., Wood R. et al. Testing Models for the Beginnings of the Aurignacian and the Advent of Figurative Art and Music: The Radiocarbon Chronology of Geissenklösterle // Journal of Human Evolution. 62. 2012, 665.


[Закрыть].

Для получения надежных данных о возрасте исследуемых образцов группа Хигхэма использовала в высшей степени строгие критерии, в полном соответствии с требованиями методики. В результате поздним временем появления в Европе человека современного типа считают 36 000 лет назад, или 44 000 калиброванных лет{47}47
  Higham T., Compton T., Stringer C. et al. The Earliest Evidence for Anatomically Modern Humans in Northwestern Europe // Nature. 479. 2011, 521–524, doi: 10.1038/naturel0484


[Закрыть]. Любая теория, устанавливающая взаимосвязь между этим событием и окончательным исчезновением неандертальцев, должна учитывать время, в течение которого популяция современных людей увеличивалась и распространялась по территории; маловероятно, что люди расселились по Евразии так рано. Принимая во внимание, что, по достоверным данным, последние неандертальцы исчезли около 40 000–42 000 калиброванных лет назад, период сосуществования человека современного вида и неандертальца сокращается с десяти до нескольких тысяч лет или даже меньше.