Анализът на древна ДНК се превърна през последните години в едно от най-важните нови средства за изследване на миналото. Но докъде всъщност стигат възможностите му? И къде започват спекулациите? На тези въпроси е посветен разговорът в подкаста Quantensprung на научната редакция на Neue Zürcher Zeitung.

Поводът е документален филм на британския телевизионен канал Channel 4, за който изследователи анализират ДНК от петно кръв, за което се предполага, че принадлежи на Адолф Хитлер. Въз основа на анализа авторите на филма правят редица смели заключения.

„Документалният филм доста се увлича“, казва един от събеседниците. „Липсва сериозно, надлежно публикувано научно изследване, което да подкрепя подобни твърдения.“

Това обаче не бива да ни подвежда. Независимо от съмнителните интерпретации в конкретния случай, анализът на ДНК се е превърнал във фантастичен инструмент за историческите изследвания.

„Разполагаме с нова линия на доказателства. Все едно сме открили нова библиотека. Само че вместо книги в нея има геноми, написани с четири букви вместо с цяла азбука.“

Когато се тълкуват добросъвестно, ДНК анализите могат да запълват празнини, да поправят утвърдени митове и да разкриват исторически връзки, които иначе биха останали скрити.

„Историческите извори винаги са субективни. Авторът им неизбежно е следвал определен ред, особено когато историята е писана от победителите. Генетиката ни дава съвсем различен тип свидетелства. Костите и кръвта също могат да се превърнат в източници, чрез които научаваме повече за хора, събития и общества, от които почти не са останали писмени сведения.“

Водещите на подкаста, журналистите Лена Валтле и Георг Рюшемайер, си поставят за цел да разберат какво всъщност можем да научим за миналото чрез анализа на ДНК.

Разговорът започва с историята на предполагаемата ДНК на Хитлер.

В музей в американския град Гетисбърг авторите на документалния филм попадат на окървавено парче плат. Смята се, че то е изрязано от диван във Фюрербункера – същия диван, на който според общоприетата версия Хитлер се е самоубил.

Предполага се, че кръвта е негова. Това не може да бъде доказано окончателно, но цялата история изглежда достатъчно правдоподобна. Генетичният материал от кръвното петно е сравнен с ДНК на известни далечни роднини на Хитлер. Съвпадението не е достатъчно, за да потвърди със сигурност произхода му, но го прави твърде вероятен.

Според авторите на филма именно тези няколко капки кръв разкриват какви заболявания е имал Хитлер.

„В случая с Хитлер бяха анализирани така наречените полигенни рискови оценки за заболявания като шизофрения и биполярно разстройство“, обяснява Свен Цихорн, ръководител на медицинската генетика в Университетската болница в Базел. Самият той използва тези оценки в ежедневната си работа, за да преценява вероятността пациентите му да развият определени заболявания.

„Установено е, че Хитлер е носел множество генетични варианти, свързани с тези заболявания. Това обаче по никакъв начин не означава, че действително е страдал от шизофрения или биполярно разстройство. Тези оценки показват единствено статистическа вероятност.

Според авторите на филма той е имал и много висок генетичен риск от аутизъм – ако не греша, около 97%. Това означава само, че рискът му е бил значително по-висок от средния за населението, а не, че непременно е щял да развие подобно състояние.

Недопустимо е да се твърди, че човек е страдал от шизофрения само защото е имал висок генетичен рисков показател за това заболяване. И дори да можехме да го кажем със сигурност, какво всъщност бихме научили от подобна диагноза?“

„Генът представлява участък от тази дълга двойна спирала, който, така да се каже, образува едно изречение. Някои от тези „изречения“ са доста дълги. Един типичен ген е онази част от ДНК, от която организмът извлича информацията, необходима му, за да произведе определен белтък.“ А именно белтъците – или протеините – са градивният материал на живота. Кератинът, от който са изградени косата и ноктите ни, е само един пример. Информацията как тези белтъци да бъдат сглобени така, че да изпълняват своите функции, е записана именно в ДНК. За да достигнат до нея, учените трябва да „прочетат“ ДНК, а това става чрез процес, наречен секвениране.

„Спомням си времето, когато течеше Проектът за човешкия геном“, разказва Йоханес Краузе, , един от водещите световни специалисти по древна ДНК. „Беше през 90-те години. Всичко беше изключително сложно и невероятно скъпо. Секвенирането на първия човешки геном струваше милиарди. Разчитането на трите милиарда букви в човешката ДНК беше истински подвиг.“ За да обясни колко много се е променила технологията, той използва прост пример. „Представете си първокласник, който току-що е научил буквите. Пред него има дума или изречение. Започва от първата буква: „Тази има остри ъгли... сигурно е А. Следващата е кръгла и има едно краче... добре, това е Р.“ И така, буква по буква, накрая прочита думата „ябълка“. Горе-долу така някога секвенирахме ДНК. Тогава бяхме на нивото на първокласник. Днес вече сме на нивото на студент по литература.“

Принципът на секвенирането е останал същият, но технологията е напреднала неимоверно. „През последните десет-петнадесет години цената на секвенирането спадна драматично. Днес секвенирането на цял геном струва само няколкостотин швейцарски франка и отнема два-три дни. След това вече разполагаме с пълната геномна последователност.“ Благодарение на това ДНК анализът намира приложение в най-различни области – за диагностициране на заболявания, в криминалистиката за установяване на извършители, както и за изследване на хора, живели преди хиляди години.

Такъв е например случаят с Йоци – петхилядолетния човек, открит в ледовете на Алпите. „Преди две години отново изследвахме подробно неговата ДНК и установихме, че реконструкцията в музея в Болцано е напълно погрешна. Йоци не е имал светла, а тъмна кожа, не е бил светлоок, а тъмноок и най-вероятно е бил плешив, тъй като е носел генетични варианти, свързани с ранно оплешивяване.“ Без анализа на ДНК и днес щяхме да имаме съвсем погрешна представа за него – образ, който повече прилича на днешен тиролски дядо. Допреди петнадесетина години едва ли някой би си представил, че човек, живял преди пет хилядолетия в Алпите, може да е изглеждал по този начин. Причината е, че някои външни белези могат да бъдат възстановени по ДНК. Цветът на кожата, косата и очите например се определя с доста висока степен на вероятност.

От откриването на Йоци през 1991 г. тялото му е било изследвано от безброй специалисти. Но как можем да сме сигурни, че изследваната ДНК действително е негова, а не принадлежи на някой от хората, които са го извадили от леда? „Това действително беше един от големите проблеми в ранните години на палеогеномиката“, обяснява Краузе. „Моят научен ръководител Сванте Паабо, който по-късно получи Нобеловата награда, непрекъснато слушаше, че подобни изследвания никога няма да проработят. Хората питаха: как ще се справите със замърсяването на пробите? Как изобщо ще разберете дали изследвате оригиналната ДНК?“

Оказва се, че учените са намерили решение. Когато представят резултатите графично, древната ДНК оставя характерен модел, който прилича на усмихнато лице. „Наричаме го smiley plot. Когато го видим, винаги се радваме, защото това означава, че ДНК е наистина древна.“ Именно благодарение на това могат да бъдат възстановени цветът на очите, косата и кожата. „Невероятно е, че можем да вдъхнем поне малко живот на скелет, лежал в земята хиляди години.“

Понякога обаче ДНК анализът не просто допълва картината, а напълно преобръща утвърдени представи. Такъв е и следващият случай. На гробището на шведския остров Бьоркьо археолог открива гроб на очевидно знатен воин. В него са погребани два коня, а до тях лежат меч, брадва, две копия, двадесет и пет стрели, нож и два щита – точно както бихме очаквали от гроб на викингски воин от X век.

Както подобава на викингски воин от X век.

Преди няколко години обаче изследователите се връщат към този гроб и анализират ДНК на погребания. Оказва се, че в него не лежи воин, а „воинка“.

„ДНК в нашите клетки не представлява една-единствена дълга молекула“, обяснява Йоханес Краузе. „Тя е организирана в така наречените хромозоми. Различните видове са двадесет и три, но от всяка имаме по две копия – едното наследено от майката, другото от бащата. Изключение правят половите хромозоми: X-хромозомата идва от майката, а от бащата получаваме или X, или малката Y-хромозома. Всъщност единственото, което тя носи, е инструкцията: „ще бъдеш мъж“.“ Именно тази Y-хромозома липсва при човека, погребан в този гроб.

За жените воини съществуват викингски предания, но историците и до днес спорят доколко те отразяват действителността. Самият ДНК анализ също не може да даде окончателен отговор. Възможно е жената да се е представяла за мъж и никой от останалите воини да не е подозирал това. Възможно е и просто да е била призната като воин. И тук ДНК е само един от историческите извори, който тепърва трябва да бъде тълкуван.

„Най-интересни са случаите, в които разполагаме едновременно с исторически текстове, археологически находки и генетични данни“, казва Краузе. „Тогава вече можем да възстановяваме родословия, да разбираме как са били устроени обществата, да проследяваме кои хора са били роднини и какви семейни връзки са водели до раждането на деца.“

Добър пример е Тутанкамон – младият египетски фараон, чиято златна погребална маска го превръща в една от най-разпознаваемите фигури на древността. Историческите извори не казват кои са били неговите родители. ДНК обаче дава отговор.

„Знаем например, че с родителите и братята или сестрите си споделяме около петдесет процента от генетичните си варианти, докато с чичовци, лели, племенници и племеннички този дял вече е значително по-малък. Като сравняваме степента на съвпадение между геномите, можем доста надеждно да определим колко близко са били роднински свързани двама души.“

По този начин четири мумии са идентифицирани като родители и баби и дядовци на Тутанкамон. Анализът показва още нещо изненадващо – неговите родители са били брат и сестра. Кои точно са били тези двама души обаче остава неизвестно, защото саркофазите им вече не носят никакви надписи.

„Така можем да установим не само кой с кого е бил родствено свързан, но и кога такава връзка изобщо липсва“, продължава Краузе. „Например вече секвенирахме генома на Бетовен.“

Изследователите сравняват ДНК на Лудвиг ван Бетовен с ДНК, извлечена от гробове на представители на фамилията ван Бетовен в Белгия. Резултатът показва, че в някакъв момент от родословието е настъпило така нареченото „извънбрачно бащинство“ – биологичният баща на един от наследниците не е бил човекът, чието име е носело семейството.

„Казано направо“, усмихва се водещият, „това означава, че Бетовен всъщност не е бил Бетовен.“

Всичко това са отделни примери – любопитни прозорци към живота на конкретни исторически личности.

Анализът на ДНК на отделни личности вече дава впечатляващи резултати. Но когато бъдат изследвани едновременно геномите на цели групи хора, пред нас се откриват съвсем нови възможности. Така можем да проследим откъде произхождат различни общности, къде са се заселили и какво се е случило с тях впоследствие.

Аварите са номадски народ, който през VI век се установява на територията на днешна Унгария, Австрия и Словакия, където изгражда могъщо царство, просъществувало до IX век. Дълго време обаче никой не знае откъде са дошли. „Това е период, за който разполагаме с изключително малко извори“, обяснява Краузе. „Неслучайно ранното Средновековие често е наричано „тъмните векове“ – просто защото надеждните писмени свидетелства са малко.“

Промяната идва, когато генетиците започват да изследват аварските некрополи. „Още първите проучвания показаха нещо напълно неочаквано – аварите наистина идват от Монголия. Звучи невероятно, но в рамките на около петдесет години една група от Източна Монголия е изминала повече от осем хиляди километра, достигнала е Карпатския басейн и е основала там свое царство. Представителите на управляващия елит носят изцяло източноазиатски генетичен профил. Не откриваме почти никакви следи от смесване със западноевразийско население по време на това огромно преселение. Те буквално пристигат тук със своята източноазиатска генетика и изграждат държавата си, като изглежда в продължение на няколко столетия продължават да сключват бракове основно помежду си.“

Колко далеч са стигнали днес подобни анализи, показва друг пример. „Край Виена изследвахме две селища, разположени едно до друго – само на десетина километра разстояние. Те съществуват по едно и също време, приблизително от VI до VIII век. Анализирахме хората, погребани в техните гробища, и установихме нещо изненадващо: жителите на едното селище имат източноазиатски произход, а тези от другото – централноевропейски. Археологически обаче между тях няма никаква разлика. Никой археолог не би могъл само по находките да каже: това са източноазиатците, а това – централноевропейците.“

И двете селища принадлежат към аварската култура. Погребалните обичаи и всички археологически находки изглеждат еднакво, което естествено навежда на мисълта за обща култура. И въпреки това двете групи не са се смесвали в продължение на векове.

„Точно така“, потвърждава Краузе. „Това е добър пример, че не можем автоматично да съдим за генетичния произход на хората само по тяхната култура.“

„Какво всъщност ни казва това?“, пита водещият.

„Преди всичко, че широко разпространената представа, според която всеки народ има свои гени и своя култура – този стар модел ‚кръв и почва‘ – не издържа като общо правило. В отделни случаи може и да съвпада, но не можем да разчитаме на него.“

Остава обаче друг, не по-малко интересен въпрос: защо тези две общности не са се смесили? Генетиката не може да даде отговор и на него. „Тук вече историците биха могли да помогнат много повече“, казва Краузе. „За този конкретен случай засега разполагаме само с предположения. Възможно е например да са говорели различни езици. Кой знае?“

Водещият възразява, че щом става дума за една и съща култура, би трябвало подобни различия постепенно да изчезнат.

„Да, но тук стигаме до друг важен въпрос“, отговаря Краузе. „Ние казваме, че са имали една и съща култура, защото в гробовете им откриваме едни и същи предмети. Само че културата е много повече от начина, по който погребваш мъртвите си.“

„По погребалните обичаи невинаги можем да съдим как са живели тези хора“, отбелязва Краузе. „Културата на живите невинаги се разкрива чрез онова, което откриваме в гробовете им.“ Това, според него, е и добър урок по научна скромност. „Като учени често сме склонни да се съсредоточим върху една-единствена гледна точка и после да си въобразим, че чрез нея можем да отговорим на всички въпроси. А всъщност ДНК е само един от източниците.“

„Каква тежест трябва да ѝ придаваме?“, пита водещият.

„Според мен точно така трябва да се гледа на нея – като на източник. При това нов източник. Преди десет години той едва започваше да навлиза в историческите изследвания, а преди двайсет години практически изобщо не съществуваше. Днес внезапно разполагаме с още един прозорец към миналото и това безспорно е огромен напредък.“

Но ако вече можем да установим какъв е бил цветът на кожата на Йоци или кой е бил – или не е бил – бащата на Бетовен, защо твърденията в документалния филм за ДНК на Хитлер звучат толкова съмнително?

„На този етап – просто защото не са публикувани“, отговаря Краузе. „Никой не може да провери дали анализите са извършени така, както трябва. Но има и още нещо. От дребни подробности се правят сензационни заключения. Например авторите твърдят, че Хитлер вероятно е страдал от така наречения синдром на Калман – хормонално нарушение, което се проявява още в юношеството. Оттук те предполагат, че може да е имал необичайно малък пенис. Само че това не ми казва почти нищо за историческата личност Адолф Хитлер, което вече да не знаем от други, далеч по-надеждни източници.“

Какво още можем да очакваме от ДНК анализа през следващите години? Какво ново могат да се надяват да научат археолозите и историците?

„На първо място – ще се появят нови въпроси. Все още има безброй човешки групи, за които не знаем почти нищо, а са се придвижвали на огромни разстояния още в праисторията. Генетичните изследвания ще ни помогнат много по-добре да разберем тези миграции – от първите преселения извън Африка, през разселването към Европа и Азия, до постепенното заселване на целия свят. Убеден съм, че тук тепърва ни предстоят много открития.“

Краузе очаква също така все по-интересни резултати от съпоставянето между археологията и генетиката. „Вече виждаме, че понякога материалната култура разказва една история, а ДНК – съвсем друга. Именно когато двете си противоречат, възникват най-интересните въпроси. Какво стои зад тези разминавания? Как можем да ги обясним?“

Според него сме едва в началото на този път. „Същото важи и за най-древната история – за ранните представители на човешкия род и най-първите етапи от развитието на нашия вид. Там също генетиката със сигурност ще ни разкрие още много неизвестни.“

Така завършва разговорът с Йоханес Краузе – разговор, който показва не само колко мощен инструмент е ДНК анализът, но и колко важно е той да бъде разглеждан като част от по-широкия исторически контекст, а не като универсален ключ към миналото.

Източник

Лена Валтле е швейцарска журналистка, специализирана в областта на науката и технологиите, подкаст водеща и модератор. Работи в Neue Zürcher Zeitung (NZZ), където е основна водеща на отличения седмичен научен подкаст „NZZ Quantensprung“, посветен на съвременните научни изследвания, технологичните пробиви и иновациите, които оформят бъдещето.