Pathogenesis: A History of the World in Eight Plagues

Без вакцин наша иммунная система - единственная защита от инфекционных заболеваний. Homo sapiens мог преодолеть невидимый барьер, созданный неандертальскими болезнями, путем дарвиновской эволюции. Рано или поздно произошли бы генетические мутации, которые позволили бы иммунной системе Homo sapiens эффективно противостоять неандертальским патогенам. Поскольку у людей с такими вариантами генов было больше шансов выжить, со временем они широко распространились среди населения. Но Homo sapiens выбрал гораздо более быстрый путь к иммунитету - скрещивание. Скрещивание с другим близкородственным видом - это непреднамеренный вид биохакинга: оно сразу же наделяет вид вариантами генов, которые уже адаптированы к новой среде. Интрогрессированная ДНК неандертальцев сыграла решающую роль в адаптации Homo sapiens к новым патогенам, с которыми они столкнулись во время миграции из Африки. Этот процесс был назван "моделью яда-антидота" адаптивной интрогрессии: Неандертальцы дали Homo sapiens "яд", подвергнув их воздействию нового патогена, но также и "противоядие" в виде интрогрессированных вариантов генов, которые придают устойчивость к патогену. В результате многие из неандертальских вариантов генов, которые остались в нашем геноме, относятся именно к нашему иммунному ответу.

Мы даже кое-что знаем о том, с какими патогенами сталкивались Homo sapiens при взаимодействии с неандертальцами. Варианты генов неандертальцев, которые, скорее всего, сохранились у европейцев сегодня, кодируют белки, взаимодействующие с РНК-вирусами, в частности с ВИЧ и гриппом, и впервые были приобретены около 50 000 лет назад. Это убедительное доказательство того, что Homo sapiens столкнулись с подобными заболеваниями, когда смешались с неандертальцами в Восточном Средиземноморье. Поскольку неандертальцам не удалось выжить, менее понятно, с какими болезнями боролись Homo sapiens. С теоретической точки зрения наиболее вероятными кандидатами являются РНК-вирусы, поскольку они менее точны, чем ДНК, при копировании своего генетического кода; в результате мутации происходят гораздо чаще, и существует большая вероятность того, что РНК-вирус адаптируется и преодолеет видовой барьер. Это объясняет, почему так много современных заболеваний вызывается РНК-вирусами - не только грипп и ВИЧ-СПИД, но и корь, полиомиелит, лихорадка Эбола, атипичная пневмония и, конечно, Covid-19.

Неандертальцы были не единственным видом человека, скрещивавшимся с Homo sapiens. Тот же процесс произошел при взаимодействии современных людей с денисовцами, жившими в Восточной Евразии. Несмотря на слабый физический след, который они оставили после себя - всего несколько фрагментов костей, - варианты их генов присутствуют в геномах миллиардов ныне живущих людей. ДНК денисовцев составляет менее 1 процента геномов жителей Восточной и Южной Азии, но от 3 до 6 процентов геномов жителей Новой Гвинеи. И, как и в модели "яд-антидот" неандертальцев и Homo sapiens, многие интрогрессированные варианты генов денисовцев вовлечены в процессы, связанные с иммунитетом, что позволяет предположить, что эти гены способствовали адаптации Homo sapiens к патогенам, с которыми они столкнулись, продвигаясь в Восточную Евразию.

Помимо иммунной системы, интрогрессированные варианты генов денисовцев обусловливают удивительное физическое разнообразие современных людей, позволяя им жить в самых разных экстремальных средах обитания. Тибетцы несут мутацию денисовского гена, влияющую на красные кровяные тельца, что позволяет им комфортно жить на плато высотой 13 000 футов или 4000 метров, где воздух содержит на 40 процентов меньше кислорода, чем на уровне моря. Другой вариант гена, увеличивающий размер селезенки, носят сама-баджау, кочевой народ, живущий на флотилиях лодок в морях у Филиппин, Малайзии и Индонезии. В селезенке хранятся красные кровяные тельца, переносящие кислород, и когда человек задерживает дыхание, она выбрасывает эти тельца, чтобы повысить уровень кислорода; это помогает объяснить, как сама-баджау способны нырять на глубину более 230 футов или 70 метров, не имея ничего, кроме набора грузил и пары деревянных защитных очков. Инуиты северной Канады и некоторых районов Гренландии и Аляски сохранили денисовские гены, влияющие на хранение жиров, что помогает им процветать в исключительно холодном климате. Эти возможности, возможно, не попадают в рамки фантастического романа, но тем не менее они необычны. Однако, если задуматься, иммунная система вполне может оказаться самой замечательной суперспособностью из всех.

 

Вирусы палеолита и появление современных людей