Если завтра конец света. Сколько людей понадобится, чтобы заново заселить Землю

Инопланетные хищники прибыли на своих кораблях, — моделирует в своей статье журналистка Би-Би-Си Зария Горветт. С тех пор не прошло и двух лет, как все местные жители вымерли. Почти все.

Крошечный вулканический островок Болс-Пирамид, который находится в 600 км к востоку от Австралии, в южной части Тихого океана, поднимается над морем, как осколок стекла. Там они, последние представители своего вида, и спрятались — на полпути к краю утеса, под веретенообразным кустом. Печальной участи избежали двое — и всего девять лет спустя их, потомков Адама и Евы, было уже 9 000.

Нет, это не очередная странная версия истории сотворения мира. Счастливая парочка — Dryococelus australis, насекомые отряда палочников размером с человеческую ладонь. Считалось, что все они вымерли еще в 1918-м, вскоре после того, как на их родной остров Лорд-Хау вторглись черные крысы. Однако через 83 года выживших нашли на Болс-Пирамид. Своим чудесным восстановлением вид обязан команде ученых, которая в 2003-м отыскала их укрытие. Насекомых назвали Адамом и Евой и отправили в зоопарк Мельбурна для разведения.

Но воспроизвести насекомых после Армагеддона — это одно. Женские особи этого вида способны откладывать по 10 яиц каждые 10 дней, им свойствен партеногенез; для размножения мужские особи им не нужны.

А заново заселить Землю людьми — совсем другое дело. Смогли бы мы это сделать? И сколько бы времени на это ушло?

Ответ на этот вопрос — что-то большее, чем пьяные рассуждения за кружкой пива. Он важен и для исследований NASA, которым нужно знать магическое число первопроходцев, необходимых для переезда на другую планету, и для принятия решения о сохранении исчезающих видов.

Давайте перенесемся на 100 лет вперед. Человечество пошло по кривой дорожке, и стремительно развивающийся искусственный интеллект стер нас с лица Земли — будущее, предсказанное Стивеном Хокингом в 2014-м. Выжило только двое. Выхода нет: все первое поколение было бы родными братьями и сестрами.

Зигмунд Фрейд считал, что инцест — одно из немногих человеческих табу, как и убийство собственных родителей. Это не только отвратительно, но и опасно. Наблюдая за детьми, рожденными в Чехословакии в период с 1933 по 1970 год, ученые обнаружили, что около 40% из тех, чьи родители состоят в первой степени родства, появились на свет инвалидами, 14% из них не выжили.

Рецессивные риски

Чтобы вникнуть в суть и понять, почему кровосмешение может иметь такие плачевные результаты, давайте вспомним азы генетики. Все мы имеем две копии генов, по одной от каждого из родителей. Некоторые генетические варианты не дают о себе знать. Но только до тех пор, пока не находится их абсолютная копия. Большинство наследственных заболеваний вызваны именно этими "рецессивными" вариантами, которым удается обмануть эволюционный радар лишь потому, что в одиночку они безвредны. Как правило, в геноме человека есть от одной до двух летальных рецессивных мутаций.

Если влюбленные связаны родственными узами, последствий долго ждать не придется. Возьмите хотя бы ахроматопсию, редкое рецессивное расстройство, которое вызывает общую цветовую слепоту. От него страдает 1 из 33 000 американцев и 1 из 100 является носителем. Если бы один из наших выживших после Апокалипсиса был таким "разносчиком", шанс, что дитя унаследует "одинокий" и потому безвредный генетический вариант, был бы равен одному к четырем. Однако всего после одного поколения инцеста риск стремительно увеличивается — в одном из четырех случаев у ребенка будет две копии. Это означает, что в 1 из 16 случаев первый внук или внучка выжившей пары родится с этим расстройством.

Так сложилась судьба жителей Пингелапа, изолированного от внешнего мира атолла в западной части Тихого океана. Все нынешнее население происходит от 20 выживших после тайфуна, от которого остров пострадал в XVIII веке. Среди выживших был и носитель ахроматопсии. Сегодня каждый десятый островитянин страдает этим расстройством.

Несмотря на все риски, если у выживших будет много детей, хоть какая-то часть из них будет здоровой. Но что случается, если кровосмешение продолжается сотни лет? Оказывается, для того чтобы это выяснить, совсем необязательно зацикливаться на отрезанном от мира острове. Достаточно вспомнить об одной общине — Европейской королевской династии. Девять поколений стратегических браков между двоюродными братьями и сестрами, дядями и племянницами — и через 200 лет испанские Габсбурги стали отличным примеров того, что получается из многочисленных инцестов.

Больше других не повезло Карлу II. Король появился на свет с физическими и умственными недостатками, не мог научиться ходить, пока ему не исполнилось восемь. А бесплодие, которое обнаружилось у него в детородном возрасте, означало конец целой династии.

В 2009-м команда испанских ученых объяснила, почему так получилось. Существует "коэффициент инбридинга" — он отражает пропорцию унаследованных от родителей идентичных генов. Родословная Карла оказалась настолько запутанной, что у него этот показатель был даже выше, чем если бы его родители были родными братом и сестрой.

Этот коэффициент используется и экологами, чтобы оценить генетические риски, с которыми сталкиваются исчезающие виды. "Когда популяция небольшая, каждый рано или поздно станет каким-то родственником, и чем выше становится степень родства, тем более заметны последствия инбридинга", — объясняет доктор Брюс Робертсон из университета Отаго. В Новой Зеландии он изучает какапо, гигантских нелетающих попугаев, которых на планете осталось всего 125.

Одним из особенно тревожных последствий кровосмешения стало ухудшение качества спермы. Это привело к увеличению доли яиц, из которых никогда не вылупится птенец — с 10 до 40%. По словам Робертсона, это пример инбридинговой депрессии, которая вызвана воздействием рецессивных генетических дефектов в популяции. Несмотря на большое количество пищи и защиту от хищников, какапо могут не выжить.

Заветные цифры

Так сколько же нас должно быть, чтобы мы выжили? Эта дискуссия тянется еще с 80-х годов прошлого века, когда один австралийский ученый предложил универсальную эмпирическую закономерность. Доктор Филип Стивенс из университета Дарема утверждает: 50 племенных особей понадобится для того, чтобы избежать инбридинговой депрессии, и 500 — для адаптации вида. Это правило используется и сегодня. Правда, учитывая случайные потери при передаче генов из поколения в поколение, граничные числа увеличили до 500 и 5 000 соответственно.

Вернемся к нашей паре, выжившей после Апокалипсиса. Прежде чем вы спишите их со счета, давайте вспомним о том, что, как говорил один ученый, мы сами — живое доказательство того, что вышеназванная концепция не является абсолютно точной. Судя по антропологическим и археологическим доказательствам, согласно которым в течение почти миллиона лет человечество существовало в количестве около 1000 особей, наших предков не очень заботило генетическое разнообразие. Когда 50 000–100 000 лет тому назад наши предки мигрировали из Африки кто куда, уровень генетического разнообразия стал еще ниже. Исследования, проведенные в 2012-м, показали, что генетических отличий между живущими по соседству стаями шимпанзе больше, чем между всеми 7 миллиардами людей, живущих сегодня на этой планете.

Для своих научных выводов, которые были опубликованы NASA в 2002 году, антрополог Джон Мур взял за основу модель небольшой группы людей-первопроходцев — около 160 особей. Он советует начинать с молодых, бездетных пар и проверки их на наличие потенциально опасных рецессивных генов. Предложение Мура подошло бы для долгосрочного космического проекта, но, к сожалению, никак не для заселения новой планеты. Дело в том, что названное им количество позволяет продержаться в изоляции 200 лет перед возвращением космических пионеров на Землю.

Так что там с последним мужчиной и женщиной? Несмотря на то, что позитивный на 100% ответ дать невозможно, доктор Стивенс полон оптимизма. "Доказательства существования последствий низкого уровня генетического разнообразия есть, и они очень сильны. Но ведь есть истории о невероятных возращениях от края пропасти — все возможно".

• Читайте также: Когда отключат твой мобильник. Стоит ли смотреть фильм "5-я волна"

Человечество способно на удивление быстро восстанавливаться. На рубеже XX века североамериканское общество гуттеритов — кстати, довольно-таки инбредных — достигло высочайшего роста населения из когда-либо зарегистрированных, удваивая количество членов общины каждые 17 лет. Звучит жестко, но если бы каждая женщина рожала по восемь детей, мы бы снова достигли отметки в семь миллиардов и нашего нынешнего кризиса перенаселенности всего за 556 лет.

По материалам: Би-Би-Си
Перевод Анны Синящик