https://chrdk.ru/sci/archeoklondike

Археоклондайк

Мировые звезды археологии, палеонтологии и палеогенетики в начале июля собрались на Алтае, в двух шагах от пещеры, где 10 лет назад был найден осколок кости Homo denisovan, денисовского человека. Ученые решили, что обсуждать историю эволюции человека следует там, где жил этот самый древний человек. Выйдя из конференц-зала, можно прогуляться до Денисовой пещеры, чтобы послушать шум горной реки, который когда-то слушали денисовцы, или забраться на окрестные скалы, чтобы окинуть взглядом ландшафт, не так уж изменившийся с тех времен.

Первое, что видят участники международной конференции, добравшись до стационара «Денисова пещера» Института археологии и этнографии СО РАН, это ведра, двигающиеся по канатной дороге между пещерой и пунктом промывки грунта, который находится на противоположном берегу реки Ануй.

Полное ведро спускается с горы, другое, уже пустое, возвращается по встречному тросу обратно в гору. Система спуска-подъема, отработанная годами практики, учитывает и вес ценного груза, и силу ветра, и даже влажность воздуха.

Пять денисовцев и три неандертальца

Молодые археологи весь день работают в пещере под укрепленными на потолке мощными софитами. Раскопки здесь ведутся так давно и основательно, что организовано стационарное освещение и даже локальное электроснабжение, которого хватает, чтобы, например, вскипятить чайник.

— Как вы отличаете, где заканчивается один слой и начинается другой? — интересуюсь я у руководителя раскопок, Александра Федорченко из ИАЭТ СО РАН.

— Они отличаются по составу, цвету, плотности — это видно невооруженным глазом, — показывает на вертикальный разрез ученый. — Слои плейстоценового периода обычно тоньше, поскольку на них давит сверху целая пачка слоев и они сильно спрессовались. К тому же во времена голоцена отложений стало больше, так как появились во множестве [те], кому их создавать. Выражаясь научным языком, к геологическим процессам прибавились биогенные.

Вся «пачка» слоев представлена в центральном зале. Каждый слой в раскопе многократно исследован и датирован научными лабораториями университетов Оксфорда, Аризоны, Вулангонгского университета Австралии и сразу двух институтов Общества Макса Планка. Сотрудники этих лабораторий уже не первый год приезжают, чтобы выбрать отложения для дальнейшего изучения: оптического датирования по зернам кварца и шпата, извлечения ДНК из грунта, исследования зерен древней пыльцы растений, радиоуглеродного датирования. С недавнего времени в Оксфорде используют метод зоо-масс-спектрометрии (анализ цепочек пептидов, который сами исследователи называют finger printing, т.е. буквально «снятие отпечатков пальцев»), позволяющий быстро определить по мельчайшим костным фрагментам, какому виду животного принадлежит кость.

Вместе с сибирскими археологами представители перечисленных лабораторий исследуют новые разрезы и решают, из какого слоя и участка взять очередную пробу грунта. Только за последние два года в пещере было взято более семисот образцов на исследование древней ДНК и около ста проб для оптического датирования. Самый древний костный фрагмент денисовца был обнаружен в 22-м слое центрального зала, который соответствует возрасту более 200 тысяч лет назад. Всего костных фрагментов древних людей в Денисовой пещере найдено уже восемь, пять из которых принадлежат денисовцам и три — неандертальцам.

Ландшафт из мышиного зуба

Свод центрального зала Денисовой пещеры теряется где-то в вышине. Сейчас сложно представить, что сорок лет назад пещера была заполнена рыхлыми отложениями. С каждым годом она приближается к своему оригинальному, древнему облику. Однако ученые не преследуют цели как можно быстрее зачистить все галереи и извлечь максимум находок. С развитием технологий получения информации из палеолитических артефактов они возвращаются к раскопкам прошлых лет и расширяют их, насколько это необходимо. Основная ценность Денисовой пещеры как раз в том, что она способна еще долго хранить данные, которые ученые пока еще не готовы извлечь и интерпретировать.

Сейчас работы ведутся в южной галерее. Лопатами здесь не пользуются — землю осторожно выбирают, а не копают, хотя саму процедуру продолжают называть раскопками. Каждый полевой сезон археологи извлекают из земли мельчайшие находки, в том числе и фрагменты костей древних людей. Работы ведутся с ювелирной тщательностью. А после этого грунт на всякий случай еще и промывают: что-то совсем мелкое может задержаться на сите. Например, обломок крошечной каменной бусины или мышиный зуб.

— Кости животных — это четкий индикатор климатических и экологических условий, — рассказывает мне еще один научный сотрудник ИАЭТ СО РАН, Максим Козликин. — Любая кость животного может служить основанием для реконструкции природной среды в конкретный период. Например, если в слое попадается много костей скальной полевки, значит, лесной растительности в тот период практически не было, а преобладали открытые скальные участки. На материалах из Денисовой пещеры опубликованы десятки статей, посвященных изучению животного мира и природной среды в разные периоды эпохи палеолита. Здесь найдены кости более ста видов плейстоценовых животных, а общее число обнаруженных костных фрагментов животных — свыше ста сорока тысяч.

Архаичный, но прогрессивный

Денисова пещера в буквальном смысле нашпигована древними артефактами. Всего за пару часов, пока я общаюсь с археологами в южной галерее, те извлекают из земли массивный кусок керамического сосуда и лопатку копытного животного.

Когда находки обнаруживаются в слоях возрастом от 50 до 300 тысяч лет, каждая — потенциальная сенсация. На других стоянках древних людей в слоях такого возраста ничего, кроме каменных орудий, не сохраняется. А Денисова пещера «законсервировала» и другие свидетельства древнейшей жизни.

— В пещере земля редко прогревается выше десяти градусов, но встречаются и мерзлые слои, — рассказывает Федорченко. — Добравшись до них, нам приходится ждать, когда грунт хоть немного оттает.

Никто не мог предположить, что в слоях такого возраста обнаружится такое большое количество предметов, которые мог произвести только очень развитый гоминид. Так, ученые нашли свидетельства высокого уровня развития культуры древних людей периода раннего верхнего палеолита.

Настоящими сенсациями стали кольцо из мрамора и браслет из хлоритолита, полудрагоценного прозрачного зеленого камня, на котором сохранились не только следы великолепной обработки: сверления, расточки, шлифовки и полировки, — но и даже починки.

Все эти предметы сильно сдвинули представления ученых о культурном и технологическом уровне «нового» подвида древнего человека, который при этом оказался более архаичным генетически, чем неандерталец. Впрочем, алтайские неадертальцы, в частности из Денисовой пещеры, сильно отличаются не только от своих европейских собратьев, но и от ближайших соседей. Доклады сразу нескольких ученых из Германии, Италии и России сходились во мнении, что «денисовские неандертальцы» появились на Алтае намного раньше, чем другие алтайские неадертальцы, из Чагырской пещеры.

— Скорее всего, это были две разные волны миграции, сильно разделенные во времени, — говорит антрополог Мария Медникова из Института археологии РАН. — Неандертальцы из Денисовой пещеры имели более массивный скелет и обладали целым рядом отличительных черт, сближающих их с архаичным эректоидным населением (т.е. Homo erectus, непосредственными предками современных людей — прим. «Чердака»). Похожие неандертальцы, отличающиеся, в частности, от «классических» неандертальцев Европы, были обнаружены в пещере Окладникова (еще одна алтайская пещера, также известная своими археологическими находками — прим. «Чердака»). Для них также была характерна массивность, то есть очень толстые стенки трубчатых костей скелета. В пещере Окладникова были найдены кости ребенка, размеры которых соответствуют шестилетнему возрасту современных детей. Но по уровню внутренней массивности трубчатых костей его биологический возраст составлял уже около шестнадцати лет, а исследование костной ткани на микроскопическом уровне выявило картину, характерную для пятидесятилетнего человека. Такие изменения могут быть либо унаследованы генетически, либо развиться в связи с тяжелыми нагрузками, в частности адаптацией к холоду.

Пещеры Чагырская, Окладникова и Денисова — это самый восточный рубеж распространения неандертальского человека, до настоящего времени зафиксированный учеными.

Неандертальцы в пятом поколении

Мы стоим в южной галерее Денисовой пещеры на толстой полиэтиленовой пленке, которой закрыт слой возрастом около 50 тысяч лет — тот самый, одиннадцатый слой, в котором в соседней галерее был найден обломок фаланги мизинца денисовской девочки. С тех пор прошло десять лет, и сибирские археологи нашли еще несколько костных фрагментов денисовцев и неандертальцев, которые жили здесь, как выяснилось, примерно в одно время и, скорее всего, тесно контактировали.

Статья, по его словам, уже прошла рецензирование в Nature. Ученый продолжает говорить, напоминая всем присутствующим, что современные люди, за исключением африканцев, имеют от 1 до 3% неандертальской ДНК. Причем у европейцев этот процент в среднем заметно ниже, чем у азиатов.

— С одной стороны, 1−3% от всего генома — это немного, — рассуждает профессор. — С другой — сравните эту долю со средним количеством унаследованной нами ДНК от наших прямых родственников. От родителей — по 50%, от бабушек и дедушек — по 25%, от прадедов — уже по 12%. Еще два поколения — и наше неандертальское наследство уже никому не покажется ничтожно малым. Примечательно, что у разных людей встречаются разные части неандертальского генома. Если выделить неандертальскую ДНК у нескольких тысяч современных жителей, можно собрать из них целых 40% неандертальского генома!

К Берингову проливу через Ануй

Директор Института археологии и этнографии СО РАН, членкор РАН Михаил Шуньков рассказал участникам симпозиума, что на территории Алтая сегодня получена наиболее полная археологическая, палеографическая и палеогенетическая информация об эволюции рода Homo в восточной части Евразии.

— Здесь изучено около двадцати многослойных памятников, от раннего до финального палеолита, — рассказывает ученый. — Самые информативные из них находятся как раз здесь, в долине реки Ануй. Древнейшая из стоянок, Карама, имеет возраст около 800 тысяч лет, что показало исследование пыльцы из плейстоценовых отложений. Вы можете ознакомиться с найденными там каменными орудиями и сравнить их с найденными в Денисовой пещере. Еще одна стоянка, Ануй-3, находится всего в ста метрах отсюда, практически за зданием столовой. На ней, в слое возрастом сто тысяч лет, мы нашли уникальной формы листовидные бифасы (крупное удлиненное каменное орудие, характерное для ашельской культуры, первой культуры, покинувшей пределы Африки — прим. «Чердака»), с находками которых ученые традиционно связывают освоение американского континента из Евразии через Берингов пролив.

В разных местах Денисовой пещеры встречаются слои очень разного цвета: от радикально черного и красноватого до пепельно-серого и обычного песчаного. Кажется, это обстоятельство интересует всех туристов, которых здесь в течение дня бывает немало. Археологам они не мешают — ученые работают в огороженных частях пещеры. Из высокого центрального зала до нас доносится лишь хорошо различимое эхо. Прислушавшись к нему, можно понять, что некоторые из гидов явно неплохо осведомлены о результатах ведущихся здесь научных исследований, зато другие, напротив, предпочитают вести повествование в фантастическом жанре. Как бы то ни было, туризм и наука здесь не мешают друг другу.

Один из иностранных посетителей возвращается в пещеру уже второй раз.

— Он не мог себе представить, что этот титанический труд у вас выполняют такие хрупкие девушки! — не без гордости за «своих» сообщает его переводчица.

— Unbelievable! — повторяет американский турист, показывая одной рукой на многометровую яму в центре зала, а другой — на трех студенток, проходящих полевую практику в южной галерее. Смущенные девушки в прямом смысле углубляются в работу, склонившись к низкому своду дальнего края галереи. За их спинами чернеет узкий коридор, по которому пока можно только проползти. Зато ближняя часть галереи уже выше человеческого роста, видно аккуратно зачищенный срез в виде высоких ровных ступеней, состоящих из разноцветных слоев.

— Почему черный слой такой мощный, а серый тонкий? — интересуюсь я, указывая на причудливый рисунок разреза и отвлекая археологов от работы.

— Это фосфаты, отходы жизнедеятельности обитателей пещеры: хищников, скота, летучих мышей. А серые слои — это пепел костров, следы хозяйственной деятельности древнего человека. В данном случае не очень древнего, так как мы пока вскрываем слои эпохи бронзы. (II−IV тысячелетие до нашей эры — прим. авт.)

ДНК из песка

Вокруг древних кострищ археологи находят множество костей съеденных животных. На некоторых они различают следы зубов хищников, но встречаются и те, которые явно резали каменными орудиями. Анализ микроскопических остатков вещества на срезах этих орудий выявил ДНК домашнего скота.

Некоторые слои из метровых с течением времени становятся сантиметровыми. Например, из экскрементов летучих мышей спустя десятки тысяч лет сохраняются только содержавшиеся в них хитиновые оболочки насекомых. Слой за слоем ученые читают разрез, как книгу: вот кусок средневекового керамического сосуда, ниже — снежно-белые, выгоревшие в пламени костра кости животного, съеденного во времена скифов, еще ниже — пепел кострища афанасьевской культуры скотоводов эпохи бронзы. Чем глубже, тем интереснее. Под нашими ногами в южной галерее до скального основания лежат еще как минимум 11 неисследованных слоев возрастом до 300—350 тысяч лет.

— Самые нижние слои — стерильные, формировались в период, когда пещера была закрытой полостью внутри скалы и не имела выхода наружу, — поясняет Козликин.

Разноцветные вертикальные многослойные срезы можно рассматривать часами: красноватые вкрапления разложившейся бересты, которую древние люди афанасьевского времени стелили на пол, местами перемешанный грунт очерчивает контуры кем-то вырытой ямы, а в самом низу лежат однородные слои песчаного цвета — органика, которая в них была, давно разложилась. Но даже в них, несмотря на отсутствие костных материалов, сохранилась ДНК денисовцев и неандертальцев, которые лаборатория Института эволюционной антропологии Макса Планка в 2017 году впервые получила непосредственно из грунта.

К настоящему времени в отложениях Денисовой пещеры найдены ДНК двух денисовцев и четырех неандертальцев. Прибыв на симпозиум, зарубежные ученые не упускают возможность взять в Денисовой пещере новые пробы грунта для будущих исследований. За десять лет со времени открытия денисовца вышло пять статей в сильнейших научных журналах на планете и больше полутора сотен статей в изданиях с более скромным индексом цитируемости. И, если верить участникам симпозиума, это далеко не конец: о новых крупных открытиях по материалам из Денисовой пещеры мы узнаем уже в этом году.