Scienty

Палеогенетика – это область науки, изучающая генетическую историю популяций в прошлом. В этом направлении работают генетики, археологи, антропологи и палеобиологи. Благодаря этим исследованиям мы получаем новые сведения об эволюции человека, миграциях древних популяций и взаимосвязях между различными группами людей. Среди них есть и прорывные открытия, позволяющие переосмыслить известные факты и выдвинуть новые гипотезы. Это дает человечеству более глубокое понимание своего происхождения и развития. Рассказывает член-корреспондент РАН Мария Всеволодовна Добровольская, заведующая лабораторией контекстуальной антропологии Института археологии РАН.

— Мария Всеволодовна, ваш отец и дядя — известные ученые, специализирующиеся на почвоведении. Можно ли утверждать, что вы выбрали схожую профессиональную траекторию, следуя их примеру?

— Безусловно, я считаю, что естественно-историческое исследование в почвоведении имеет много общего с историческим знанием. Например, изучение экосистем, их развития и динамики напоминает изучение исторических процессов. Это также представляет собой процесс, своего рода сюжетное развитие во времени.

— И вам тоже приходится сталкиваться с почвой, причем с её значительными слоями. Что побудило вас выбрать археологию в качестве своей профессии?

— Я долгое время шла к археологии. Моя профессиональная карьера началась в биологии, на биофакультете МГУ, на кафедре антропологии, которая является уникальной для России. Подобных кафедр больше не существует, поскольку они сочетают естественнонаучные и гуманитарные дисциплины, включая археологию, этнографию и курсы по естественной истории четвертичного периода. Это весьма специализированное, современным языком – междисциплинарное образование, которое предоставляет не только биологические знания, но и базовую подготовку, необходимую для работы в гуманитарных науках.

— Как бы вы себя определили: гуманитарий или специалист в области естественных наук?

— Вопрос не из простых. Возможно, я выскажу спорное мнение, но мне представляется, что способность объединять различные аспекты — это и есть суть археологии. Я всегда стремилась изучать человека в контексте его эпохи, поэтому и выбрала кафедру антропологии.

— Сейчас я руковожу лабораторией контекстуальной антропологии. Означает ли это изучение человека в исторической перспективе?

— Человек как объект изучения в палеоантропологии рассматривается в контексте археологического памятника и археологической ситуации. Археология охватывает широкий спектр интересов. В настоящее время это обширная междисциплинарная область, и, по моему мнению, человек занимает в ней все более значимую и обоснованную позицию. Мы стремимся узнать о людях, живших в прошлом. История развития археологии тесно связана с изучением культуры – характеристик и особенностей любого человеческого сообщества, где люди существуют в культурной среде, и одновременно являются ее создателями. Культуру можно анализировать с разных точек зрения: можно исследовать результаты культурной деятельности, а можно попытаться понять ее создателя – как он создает культуру и как она влияет на него. Именно это, на мой взгляд, и представляет собой контекстуальная антропология.

— Чем конкретно вы занимаетесь в вашей лаборатории?

— В нашей лаборатории преобладает молодое поколение. Мы исследуем взаимодействие человека и окружающей среды, а также влияние человека на формирование его культурного окружения. Это взаимодействие часто выражается в определенных свойствах и характеристиках. Для подтверждения наших гипотез о роли животноводства в жизни людей, живших тысячелетия назад, нам необходимо использовать инструменты и признаки, которые служат доказательством наших выводов.

На каких основаниях мы делаем такой вывод? Какую информацию предоставляет нам палеоантропологический источник? Следует отметить, что последние десятилетия в археологии характеризуются внедрением новых методик, и наша лаборатория стремится использовать их при работе с палеоантропологическими находками.

— О каких методах речь?

— Классические методы — это измерительные подходы. Данное направление, ныне известное как «биологическая» антропология, ранее называлось физической антропологией и было преимущественно морфологической наукой. В процессе обучения это было физической антропологией, и она была прежде всего наукой о формах. В настоящее время мы стремимся расширить инструментарий нашей профессии. Например, в нашей лаборатории активно применяются изотопные исследования останков человека. Изотопный состав скелета, будь то органические белки или минеральная эмаль зубов, отражает рацион питания и окружающую среду. Таким образом, мы получаем весьма точные индикаторы среды обитания. Подобные методы используются для анализа современных продуктов питания с целью проверки соответствия установленным стандартам. Они позволяют нам реконструировать диету людей, определять групповые и индивидуальные особенности. Изучение поселенческих и погребальных памятников демонстрирует наличие социальной стратификации в обществе: выделение элит и представителей более низкого социального уровня.

— И мы можем об этом судить по тому, что они ели?

— Да. О том, что их разделяло, в частности, существовали ли различия в питании, предстоит судить.

— Ваша докторская диссертация была посвящена вопросам питания древнего человека. Какие выводы были сделаны в ходе этой работы?

— Изначально, основываясь на общих знаниях и здравом смысле, очевидно, что питание играет важную роль в жизни человека, влияя на его состояние и самочувствие. Известная фраза «Я есть то, что я ем» подчеркивает эту взаимосвязь, хотя она и не всегда очевидна. Да, мы понимаем разницу между голодным и сытым, но механизмы этой взаимосвязи часто остаются неясными. Было крайне интересно собрать и проанализировать информацию, чтобы определить роль питания в эволюции человека. Человек — всеядное существо, и разнообразие пищевых традиций у него значительно больше, чем у любого другого вида. Ни медведь, ни обезьяна не могут сравниться с нами в этом отношении. Возможно, в искусственной среде можно заставить обезьяну употреблять ту же пищу, что и человек, но, вероятно, это приведет к ее заболеванию. Человек, в этом смысле, значительно изменил себя.

— Это было нужно для его эволюции?

— Именно установление этих взаимосвязей имеет ключевое значение при рассмотрении ранних этапов эволюции, когда возникали первые Homo, — стадия Homo erectus и Homo habilis, — влияние диеты на развитие мозга — когда можно говорить о том, что смена рациона в сторону преимущественно плотоядной диеты способствовала развитию объема мозга. Мозг человека — структура, требующая значительных энергетических затрат, и для его поддержания недостаточно углеводного питания. Необходимы жиры и белки, что и сыграло важную роль в эволюции. Как это часто бывает в природе, изменения взаимосвязаны: один признак влечет за собой другой. Приматы всегда были коллективными и высокосоциальными животными, поэтому получение белков было важной социальной функцией. Начало охоты привело к формированию сложных взаимоотношений. Охота способствовала развитию социальной организации, и эти процессы усиливали друг друга. Этот скачок в развитии крупного мозга, произошедший в эволюционном масштабе от ранних Homo до Homo erectus, это, очевидно, был период кардинальных изменений, затронувших физиологию, структуру питания и организацию пищеварения. Мы наблюдаем эти изменения у эректусов, близких по своим характеристикам к архаичным людям: часть из них, сохраняя охотничьи навыки, начинают осваивать кулинарию.

— Начинают готовить мясо на огне?

— Да. Это можно охарактеризовать как самое раннее культурное проявление, существующее параллельно с изготовлением орудий труда. Мы видим на поздних Homo erectus, начинается трансформация зубочелюстной системы, поскольку утрачивается необходимость в силе клыков. Это свидетельствует о достижении высокого и устойчивого уровня кулинарной практики. В результате биологические характеристики человека претерпели изменения: отпала потребность в поддержании таких избыточных структур, что позволило экономить ресурсы. В природе всегда действуют принципы экономии.

— Ни одно животное в природе не занимается приготовлением пищи, предпочитая употреблять в пищу то, что ему предоставили или что оно самостоятельно обнаружило. Возник вопрос: почему люди начали готовить еду? Считается, что причиной стало открытие более приятного вкуса жареного мяса по сравнению с сырым?

— Прежде всего, это выгодно с точки зрения энергии. Организм легче переваривает приготовленную пищу по сравнению с сырой. Этот процесс требует меньше усилий и времени. Человек — это биологическая сущность, обладающая уникальной энергетикой и мощью.

— Скорее всего, на основе практического опыта люди осознали, что употребление сырого мяса может привести к заражению паразитами, предотвратить которое позволяет приготовление пищи.

— Неясно, как они интерпретировали это, но здесь действительно много преимуществ. Паразитарные инфекции сопровождали человека на протяжении всей истории, вплоть до недавнего времени. В настоящее время это скорее исключение, чем правило, тогда как до XIX века это было распространенным явлением. Возможно, это в первую очередь дает возможность получать достаточное питание, употребляя меньшее его количество. Для приготовления требуется меньше продуктов, чем для употребления в сыром виде. Вокруг этого постоянно формируются сложные социальные структуры, определяющие, кто чем занимается. Кто занимается добычей продовольствия? Какую пищу они добывают? Кто готовит? Кто хранит? Согласно некоторым предположениям, еще на стадии эректусов начала формироваться гендерная специализация: женщины в большей степени собирают и готовят пищу, а мужчины занимаются добычей, являясь охотниками. Полагаю, что сложно установить, было ли это универсальным явлением или характерно только для определенных групп, но эта гипотеза имеет под собой основания. Однако, бесспорно, что пищевые инновации всегда тесно связаны с социальной жизнью, поскольку они являются частью культуры.

— Когда люди впервые начали создавать изображения животных на стенах пещер, на которых они охотились?

— Это относится к верхнему палеолиту. В Европе и на Урале известно множество памятников того времени. Удивительно, что человек изображает не объекты, связанные с пищей, а взаимодействие с живыми существами, имевшими для него большое значение.

— С какой целью он это сделал? Стремился ли он к выполнению ритуальных действий или желал создать что-то эстетически привлекательное?

— Не исключено, что эти явления связаны между собой. Безусловно, представляет интерес ситуация с обнаружением изображений в пещерах, где отсутствует естественное освещение. В некоторых случаях можно предположить, что они были практически невидимы. Это говорит о том, что сам процесс создания этих изображений был значимым и сложным.

— Как осуществлялся этот процесс? Один подсвечивал факелом, а другой наносил рисунок?

— Возможно. Часто эти изображения отличаются такой выразительностью, что создается впечатление, будто они были созданы без зрительного восприятия. Мы восхищаемся творчеством слепых художников, и нам трудно понять, как они это делают. В целом, здесь много загадочного. Это самостоятельная область археологии, которая не входит в круг моих профессиональных интересов, хотя, безусловно, различные аспекты переплетаются. Очевидно, что взаимодействие человека верхнего палеолита с животными — это не просто добыча пищи.

— Ранее мы обсуждали, что в вашей лаборатории применяются различные методы анализа найденного материала. Сейчас мы хотели бы перейти к обсуждению новейшего из них — антропологической генетики. Не могли бы вы рассказать, что это за метод и как он используется вами?

— Палеоантропологи всегда стремились к получению максимально широкого и надежного массива информации о людях, населявших Землю в прошлом. Генетические основы, взаимосвязи между группами населения и родственные связи представляли собой давнюю цель антропологов и археологов, поскольку физическая антропология традиционно фокусировалась на изучении групп населения, формулировании гипотез и определении способов их взаимосвязи. Однако индивидуальный подход и глубокое исследование с отслеживанием последствий мутаций, обусловленных адаптацией, а также изменения в иммунной системе, связанные с трансформацией эпидемиологической обстановки, были невозможны. Именно к этому стремились исследователи и предпринимали многочисленные попытки. В конце 2000-х годов палеогенетические методики начали активно развиваться, открывая возможности для полногеномного исследования. Ядерный и митохондриальный геномы стали доступны для анализа, что, безусловно, стало настоящим прорывом.

— Такие исследования не способны выполнить ни генетическая, ни археологическая лаборатория по отдельности?

— Это соединение. Методы генетического анализа постоянно развивались и совершенствовались, что позволило расшифровать деградированную ДНК, извлеченную из археологических образцов. В то же время, археологам необходимо было осознавать, какие сведения можно получить из различных материалов. Для археологов и антропологов ключевой задачей в этом сложном исследовании является объединение данных, которые помогут ответить на исторические вопросы.

Существуют различные направления археогенетических исследований. Одно из них предполагает работу с очень большим количеством образцов – сотни. Представить себе масштаб организации такого проекта непросто. Необходимы годы, чтобы археологи провели раскопки, собрали материалы, антропологи их обработали, и лишь затем генетики приступили к изучению. Помимо масштабных исследований, встречаются и другие, крайне сложные ситуации, связанные с ограниченностью доступного материала.

В период I тысячелетия нашей эры на территории Европы повсеместно практиковался обряд кремации. Причины этого явления требуют отдельного рассмотрения, однако факт остается фактом. К сожалению, эти сильно обугленные фрагменты костей не позволяют извлечь ДНК.

— Как же быть в этой ситуации?

— Встречаются необычные случаи, когда останки человека либо не были захоронены, либо погребение было произведено ненадлежащим образом. Такие ситуации не могут быть массовыми. Например, при изучении раннеславянской тематики встречается полное сожжение тел. Экспедиция нашего института, возглавляемая Властой Евгеньевной Родинковой, проводила исследования памятников раннеславянского времени волынцевской археологической культуры в Суджанском районе, а именно памятник Куриловка. В ходе раскопок поселенческого комплекса, относящегося к остаткам жилой постройки, были найдены фрагменты черепа. Эти находки были переданы нам для экспертизы, в результате которой было установлено, что они принадлежат одному и тому же детскому черепу. Несмотря на фрагментарность, состояние останков было очень хорошим. По ряду признаков стало ясно, что череп, вероятно, никогда не был захоронен в земле. Возраст ребенка составлял около трех лет.

— Как он погиб?

— Неясно. В ходе исследования выяснилось, что у него были проблемы со здоровьем: возможно, это было связано с беременностью или являлось чем-то иным. Вероятно, он имел отставание в развитии и, возможно, плохо видел.

— А как вы это выяснили по останкам черепа?

— У него наблюдается преждевременное сращение лобной кости, которая имеет необычную форму. Лоб слегка выступает и имеет треугольную форму. Расположение глазниц также отличается от нормы.

— Может, даже слепой.

— Вряд ли. Современная медицина сталкивается с подобными случаями, поэтому мы и используем такие аналогии. Однако, он дожил до трех лет, и его изолированный череп по какой-то причине находился в доме. Это, скорее, артефакт, чем погребение. Мы, совместно с автором раскопок В.Е. Родинковой, специалистом по ранним славянским культурам, приступили к исследованию. Мы тщательно анализировали археологический контекст. Мы рассчитывали на хорошую сохранность, однако она оказалась невысокой, но при этом ДНК сохранилась. Благодаря анализу митохондриальной ДНК удалось выявить людей, генетически близких к этому ребенку. Здесь было немало неожиданностей: оказалось, что они происходят из средневековой Европы. По материнской линии наследования они связаны с венгерской королевской династией. Близким родственником по митохондриальной ДНК оказался человек, захороненный в саркофаге в Великом Новгороде домонгольского периода.

— То есть для вас загадок стало еще больше.

— И это правда, это типичный случай. Однако эти связи и открытость Европы раннего Средневековья становятся все более заметными. Здесь у нас не будет обилия материалов, но мы будем относиться к каждому из них, даже если это будут единичные находки, с особенной тщательностью.

— Когда-то я брала интервью у академика А.П. Деревянко, который поведал удивительную историю открытия денисовского человека. В тот момент помощь российских генетиков была бы очень кстати, но их не оказалось, и в конечном итоге Сванте Паабо был удостоен Нобелевской премии, в то время как А.П. Деревянко не получил признания, что, на мой взгляд, является вопиющей несправедливостью. По-вашему, подобная ситуация не повторится?

— Вопрос имеет большое значение. Мы высоко ценим международное сотрудничество, однако оно должно строиться на принципах равноправия. Мы открыты к предложению взаимных возможностей, но ситуация, когда мы не можем в полной мере изучать наше уникальное археологическое наследие самостоятельно, является недопустимой. Существующий консорциум, а также передовые палеогенетические лаборатории, расположенные в Научно-технологическом университете «Сириус», Федеральном исследовательском центре «Биотехнологии» и Институте общей генетики РАН, обеспечивают возможность полногеномного секвенирования археологических материалов на необходимом уровне, а также позволяют проводить математический анализ, что является не менее важным. Археогенетика представляет собой объединение археологии, антропологии, генетики, математики и биоинформатики. Это сфера взаимодействия специалистов, представляющих различные научные дисциплины. Понимание друг друга этими специалистами ведет к выдающимся результатам.

— Что это за работа, связанная с прочтением генома князя Дмитрия Александровича из рода Рюриковичей?

— История началась еще в 2020 году, когда под руководством Владимира Валентиновича Седова велись реставрационные археологические работы в Спасо-Преображенском соборе в Переславле-Залесском. В ходе работ были найдены саркофаги, и один из них, как свидетельствуют исторические источники, мог быть связан с погребением князя Дмитрия Александровича, сына Александра Невского. Обычно для анализа выбирают определенные части черепа — наиболее плотные кости, в которых лучше всего сохраняется ДНК. В данном случае такой возможности не было, и были найдены отдельные фрагменты посткраниального скелета: шейные позвонки и фрагменты костей стопы. Тем не менее, удалось извлечь ДНК. Проведена была весьма кропотливая работа, и теперь у нас есть основания полагать, что здесь представлена линия Рюриковичей. Ранее уже проводилось изучение геномов современных людей, которые, согласно генеалогическим документам, ведут свою линию от князей Рюриковичей. Однако подобная работа с средневековыми материалами проводилась впервые. Это наш первый опыт, и мы искренне надеемся на его продолжение. Изучение генетической истории Рюриковичей позволит нам лучше понять ее. Это, как мне кажется, представляет огромный интерес для каждого человека, живущего в нашей стране.

— Какие еще научные проекты реализует ваша лаборатория?

— Мы стремимся к созданию современных научных биоархеологических коллекций, которые потребуются для изучения населения прошлого с использованием передовых технологий. К ним относятся методы археогенетики, изотопного анализа и неразрушающие радиологические исследования, позволяющие изучать микроструктуру костных останков. Для реализации этой задачи необходимы надежные хранилища палеоантропологических материалов, где для каждого индивида будет зафиксирован археологический контекст, полученный в ходе раскопок.

В 2024 году в «Вестнике археологии, антропологии и этнографии» появилась публикация, посвященная полногеномному исследованию мезолитических останков. Мезолит представляет собой период, удаленный от нас во времени: 7–10 тыс. лет назад. Антропологические находки крайне редки, кости сохраняются не всегда, а численность населения в то время была небольшой. Одним из таких редких объектов стала стоянка «Ивановское VII», где были обнаружены разрозненные останки в многослойном памятнике. Их идентификация и отнесение к определенной культуре представляла значительную сложность. И только благодаря радиоуглеродному анализу удалось установить, что останки человека более ранней эпохи были перемещены в более поздний культурный слой. Фрагменты скелета мезолитического времени были найдены в слое неолита. Останки этого мезолитического человека содержали достаточное количество деградировавшей ДНК, что позволило провести ее секвенирование и сопоставление с современными популяциями. Выяснилось, что прослеживается долговременная преемственность, восходящая к финальному палеолиту, для населения обширных территорий: Карелии, Архангельской области, Поволжья. В палеогенетике это население получило название «восточные охотники-собиратели». Как показали ранее проведенные генетические исследования, эта группа долгое время не взаимодействовала и не смешивалась с другими популяциями. Заметно, что переход в неолитическую эпоху не привел к существенным изменениям: приобретение новых культурных навыков и социального опыта, по имеющимся данным, происходило в той же генетической среде.

— Почему важно все это знать?

— Это значимые и основополагающие вопросы. Например, археологи, фиксируя смену культур, часто предполагают появление нового населения, которое внесло новую культуру. Это действительно происходит не всегда. Без комплексного изучения мы не сможем разобраться в этом вопросе. Именно поэтому мы стремимся к созданию обширной базы данных, которая позволит нам проверять выдвигаемые гипотезы. Для поддержания таких коллекций необходимы специальные помещения, системы хранения и детальное информационное сопровождение: базы данных, содержащие сведения о каждом объекте. Мне представляется, что это является фундаментом для развития науки в области контекстуальной антропологии. Без подобных коллекций мы не сможем формировать тематические серии материалов и проводить исследования.

— Мы ранее говорили о том, что отличает человека от других представителей животного мира. Еще одно важное различие, возможно, заключается в том, что только люди проявляют интерес к своей истории, к древним временам, к тому, какими были их далекие предки, о которых часто не сохранилось никаких следов. Неужели, если бы мы не интересовались этим, мы не были бы людьми?

— Я полностью с вами согласна. По моему мнению, память о предках, уважение к ним и поддержание связи с ними – одна из ключевых поведенческих основ человека. В различные исторические эпохи это проявляется по-разному, но всегда присутствует, и, будем надеяться, сохранится и в будущем.

Восприятие истории предков является фундаментальной чертой культуры. Порой оно принимает форму легенды, например, когда одна культура приписывает своё происхождение другой. Даже если представления о происхождении ошибочны, носители культуры чтят выбранных ими предков и стремятся сохранить всё, что с ними ассоциируется. Образ, который они создают о своих предках, способствует их стабильности. Таким образом, неуважение к предкам свидетельствует о процессе упадка.

Интервью стало возможным благодаря поддержке Министерства науки и высшего образования РФ