TAJEMNICE NAUKI Z tej serii ukazały się następujące pozycje Hugh Aldersey-Williams NAJPIEĘKNIEJSZA MOLEKUŁA Frank Ashall PRZEŁOMOWE ODKRYCIA Austen Atkinson CEL - ZIEMIA John D Barrow WSZECHŚWIAT A SZTUKA Adrian Berry NASTĘPNE 500 LAT William james Burroughs POGODA CZY FATUM A. G. CaiRNs-Smith EWOLUCJA UMYSŁU Clark R. Chapman, David MoRRIson KATAKLIZMY W HISTORII WSZECHŚWIATA T. Colborn, D. Dumanoski. j. P. Myers NASZA SKRADZIONA PRZYSZŁOŚĆ A. k. Dewney UCZNIOWIE CZARNOkSIĘŻNIkA R. G.A. Dolby NIEPEWNOŚĆ WIEDZY Cesare Emiliani WSZECHŚWIAT ZIEMIA-ŻYCIE Timothy Ferris SKARBY ASTRONOMII SKARBY FIZYKI SKARBY MATEMATYKI Brian j. Ford CZUJĄCE ISTOTY Gordon Fraser ANTYMATERIA Paul Halpern ŁOWCY PLANET Albert A Harrrison KONTAKT Stephen HawkING I INNI PRZEWIDYWANIE PRZYSZŁOŚCI T.A. Heppenheimer PODBÓJ KOSMOSU T. HeY, P. Walters ZWIERCIADŁO EINSTEINA John Malone NIEROZWIĄZANE ZAGADKI NAUkI Jack Meadows WIElCY UCZENI Charles Murray SUPERKOMPUTER Jayant V. Narlikar LŻEJSZA STRONA GRAWITACJI T. Padmanabhan GDY MINĘŁY PIERWSZE TRZY MINUTY BarrY Parker KOSMICZNE PODRÓŻE W CZASIE CLIFford A. PickoVer CZARNE DZIURY CZAS ISTOTY POZAZIEMSKIE A WSPÓŁCZESNA NAUKA John PolkINghorne Poza nauką Hugh Price STRZAŁKA CZASU I PUNKT ARCHIMEDESA Michael J. Reiss, Roger Straughan POPRAWIANIE NATURY Briaan Sykes SIEDEM MATEK EUROPY Ken Richardson FENOMEN ZWANY INTELIGENCJĄ Charles Seife ZERO - NIEBEZPIECZNA IDEA Lee Smolin ŻYCIE WSZECHŚWIATA Edward Speyer SPADKOBIERCY NEWTONA Nathan Spielberg, Byron D. Anderson FIZYKA, SIEDEM TEORII KTÓRE WSTRZĄSNĘŁY ŚWIATEM Sherman K. Stein POTĘGA LICZB John G. Taylor KIEDY ZACZĄŁ SIĘ CZAS James Trefil CZY JESTEŚMY NIEPOWTARZALNI Keith Tutt W POSZUKIWANIU NIEOGRANICZONEJ ENERGII James D. Watson DNA PASJĄ MOJEGO ŻYCIA J. Craig Wheeler KOSMICZNE KATASTROFY Ernest Zebrowski NIESPOKOJNA PLANETA TAJEMNICE NAUKI BRYAN SYKES SIEDEM MATEK EUROPY Przekład Krzysztof Kurek AMBER Tytuł oryginału SEVEN DAUGHTERS OF EVE Konsultant KAROL SABATH PAŃSTWOWY INSTYTUT PALEOBIOLOGICZNY. MUZEUM EWOLUCJI Redaktor serii ZBIGNIEW FONIOK Redakcja stylistyczna JOLANTA RUDZIŃSKA Redakcja techniczna ANDRZEJ WITKOWSKI Korekta BARBARA CYWIŃSKA ELŻBIETA SZELEST Ilustracja na obwolucie KAREN K. FREDRICKSON Opracowanie graficzne obwoluty STUDIO GRAFICZNE WYDAWNICTWA AMBER Skład WYDAWNICTWO AMBER Wydawnictwo Amber zaprasza na stronę Internetu http://www.amber.sm.pl Copyright Professor Bryan Sykes 2001. Cover image Sacred Remembering Medicine Wheel (wall piece) by Arachne/Karen K. Fredrickson. (Luna Art) (at Hawkdancing.net For the Polish edition Copyright 2001 by Wydawnictwo Amber Sp. z o.o. ISBN 83-241-0160-8 Mojej matce Maksymalny zasięg pokrywy lodowcowej Terytoria siedmiu córek Linia brzegowa przy najniższym poziomie morza podczas ostatniego zlodowacenia około 18 000-20 000 lat temu rodów Edenu: naszych przodków Spis treści Prolog 11 1. Krewna „człowieka z lodowca" odnaleziona w Dorset 13 2. Co to jest DNA i jaką spełnia funkcję? 27 3. Od grup krwi do genów 34 4. Niezwykły posłaniec 49 5. Car i ja 57 6. Zagadka Pacyfiku 68 7. Najwięksi podróżnicy 81 8. Pierwsi Europejczycy 90 9. Ostatni neandertalczyk 96 10. Myśliwi i rolnicy 107 11. Wcale nam nie do śmiechu 118 9 12. „Człowiek z Cheddar zdradza swoje sekrety 134 13. Adam przyłącza się do drużyny 146 14. Siedem córek 153 15. Ursula 158 16. Kenia 166 17. Helena 172 18. Velda 181 19. Tara 187 20. Katrine 193 21.Jasmine 199 22. Świat 206 23. Poczucie tożsamości 217 Indeks 225 Podziękowania 230 10 Prolog Skąd pochodzimy? Jak często zadajemy sobie to pytanie? Zwykle znamy naszych rodziców, a często dziadków, ale dla większości z nas ślad wiodący dalej w przeszłość zaciera się w niepamięci. Jednak wszyscy nosimy przekaz od naszych przod- ków w każdej komórce ciała. To nasz DNA, materiał genetyczny przekazy- wany z pokolenia na pokolenie. Jest w nim zapisana nie tylko nasza osobni- cza historia, ale także dzieje całej ludzkości. Za pomocąnajnowszych technik genetycznych można dziś ujawnić te dzieje. W końcu jesteśmy w stanie roz- począć rozszyfrowywanie tego przekazu od naszych przodków. DNA nie blak- nie jak starożytny pergamin ani nie rdzewieje w ziemi jak miecz dawno zmar- łego wojownika. Nie ulega erozji wskutek działania wiatru i deszczu, nie obraca się w gruz po pożarze lub trzęsieniu ziemi. Jest niczym podróżnik z antycznej krainy, który mieszka w nas. Książka ta opisuje historię świata ujawnioną dzięki genetyce. Ukazuje, w jaki sposób dzieje naszego gatunku, Homo sapiens, są zapisane w genach, zdradzających informacje o naszym pochodzeniu przeniesione z zamierzchłej przeszłości, której nie sięgająjakiekolwiek pisemne przekazy lub kamienne inskrypcje. Geny opowiadają historię zaczynającą się ponad 100 000 lat temu, której ostatnie rozdziały są ukryte w komórkach ciała każdego człowieka. Jest to również moja własna opowieść. Jako naukowiec miałem szczę- ście znaleźć się w odpowiednim miejscu i czasie, by wziąć udział w tej nie- zwykłej wyprawie w przeszłość, którą umożliwiła współczesna genetyka. Odkryłem DNA w szkieletach liczących tysiące lat i znalazłem dokładnie te 11 same geny u swoich przyjaciół. Odkryłem też, ku własnemu zdumieniu, że wszyscy jesteśmy połączeni poprzez nasze matki z zaledwie garstką kobiet żyjących dziesiątki tysięcy lat temu. Na kolejnych stronach poprowadzę czytelników pełną ekscytacji oraz frustracji drogą pionierskich badań, które doprowadziły do tych odkryć. Po- każę, co tak naprawdę dzieje się w laboratoriach genetycznych, a czytelnicy przekonają się, że również tutaj, jak na każdej drodze życia, doświadcza się wzlotów i upadków oraz napotyka prawdziwych bohaterów i czarne charak- tery. 12 1. Krewna „człowieka z lodowca" odnaleziona w Dorset W czwartek 19 września 1991 roku Erika i Helmut Simonowie, dwoje doświadczonych amatorów wspinaczki wysokogórskiej z Norymbergi w Niemczech, kończyło właśnie wakacyjną wyprawę we włoskie Alpy. Po- przedniej nocy urządzili sobie nieplanowany postój w górskiej chacie. Zamie- rzali zejść do samochodu następnego ranka, ale pogoda była tak wspaniała, że postanowili spędzić kolejny dzień na wspinaczce na mierzący 3516 metrów szczyt Finallspitze. W drodze powrotnej do chaty, gdzie zostawili plecaki, zbo- czyli nieco z wyznaczonej ścieżki, wchodząc w wąwóz częściowo wypełniony topniejącym lodem. Spod warstwy lodu wystawało nagie ludzkie ciało. Takie znaleziska, choć makabryczne, nie należą do rzadkości w wyso- kich Alpach. Simonowie uznali, że to zwłoki jakiegoś alpinisty, który wpadł w szczelinę w pokrywie lodowej kilka lub kilkanaście lat wcześniej. Następ- nego dnia miejsce odwiedziło dwoje innych miłośników wspinaczki, których uwagę zwrócił osobliwy kształt czekana leżącego obok zwłok. Sądząc po wyglądzie sprzętu, wypadek musiał wydarzyć się wiele lat temu. Zawiado- miono policję i po sprawdzeniu rejestrów zaginionych alpinistów początko- wo uznano, że są to zwłoki Carla Capsoniego, nauczyciela muzyki z Werony, który zaginął w tym rejonie w 1941 roku. Dopiero kilka dni później zaczęto podejrzewać, że wypadek wcale nie wydarzył się w czasach współczesnych. Narzędzie znalezione obok ciała zupełnie nie przypominało alpinistycznego czekana. Wyglądało raczej jak prehistoryczny topór. Nieopodal natrafiono na pojemnik wykonany z brzozowej kory. Powoli zaczęto sobie uświada- miać, że zwłoki nie miały kilkudziesięciu czy kilkuset lat, lecz tysiące. Wkrótce 13 okazało się, że jest to znalezisko archeologiczne o międzynarodowym zna- czeniu. Wysuszone i pomarszczone szczątki „człowieka z lodowca", jak nieba- wem nazwano mężczyznę, zabrano do Institute of Forensic Medicine (insty- tutu medycyny sądowej) w Innsbrucku, w Austrii, gdzie zakonserwowano je w lodzie. W tym samym czasie zbierano międzynarodowy zespół ekspertów w celu przeprowadzenia drobiazgowych badań unikatowego znaleziska. Po- nieważ mój zespół badawczy z Oksfordu jako pierwszy na świecie wykrył ślady DNA w starożytnych ludzkich kościach, poproszono mnie o sprawdze- nie, czy można uzyskać jakieś próbki DNA ze zwłok „człowieka z lodowca". Nieprzeparta pokusa wzięcia udziału w tych ekscytujących badaniach osta- tecznie sprawiła, że porzuciłem karierę dyplomowanego specjalisty z zakre- su medycyny genetycznej na rzecz całkowicie nowej dziedziny nauki, którą część moich kolegów postrzega jako dziwaczną, ekscentryczną rozrywkę bez żadnego wyraźnego zastosowania i bez przyszłości. Datowanie metodą radiowęglową- mierzenie stopnia rozpadu śladowych ilości naturalnie radioaktywnych atomów węgla w szczątkach — potwierdziło niezwykle stare pochodzenie „człowieka z lodowca'', określając jego wiek na od 5000 do 5350 lat. Mimo że nigdy jeszcze nie pracowałem z tak starymi szczątkami ludzkimi, byłem dobrej myśli i wierzyłem, że istnieje spora szansa na sukces, ponieważ ciało spoczywało zamrożone głęboko w lodzie, z dala od niszczycielskiego działania wody i tlenu, które powoli, ale nieuchronnie nisz- czą DNA. Materiał, nad którym mieliśmy pracować, mieścił się w niedużym, zakręcanym słoju, takim jakie stosuje się do przechowywania okazów w for- malinie. Wyglądało to nieciekawie: brzydka, szara papka. Kiedy razem z Mar- tinem Richardsem, moim ówczesnym asystentem, otworzyliśmy słój i zaczęli- śmy przeglądać zawartość za pomocą pincety, okazało się, że jest to mieszanina fragmentów skóry i kości. Nie dostrzegliśmy jednak widocznych oznak rozkła- du, więc z optymizmem, a nawet entuzjazmem zabraliśmy się do pracy. Już w laboratorium w Oksfordzie, kiedy małe fragmenty kości poddaliśmy proce- sowi ekstrakcji, który dowiódł swej skuteczności podczas badań innych sta- rych próbek organicznych, uzyskaliśmy bardzo duże ilości DNA. We właściwym czasie opublikowaliśmy nasze odkrycia w „Science", naj- ważniejszym amerykańskim magazynie naukowym. Szczerze mówiąc, najbar- dziej niezwykłym wynikiem naszych badań nie było wcale to, że wyekstraho- waliśmy DNA z ciała „człowieka z lodowca" - w ty m czasie była to już rutynowa procedura- lecz to, że uzyskaliśmy identyczną sekwencję DNA jak niezależny zespół badawczy z Monachium. Oba zespoły wykazały, że DNA miało pocho- dzenie europejskie, dzięki odnalezieniu takiej samej sekwencji w próbkach DNA 14 pobranych od żyjących Europejczyków. Można by pomyśleć, że to nic dziwne- go, ale wcześniej liczono się poważnie z możliwością popełnienia zręcznego oszustwa, które miałoby polegać na tym, że południowoamerykańską mumię przetransportowano helikopterem w Alpy i podrzucono w warstwie lodu. Chłód i niska wilgotność powietrza na pustyni Atakama w południowym Peru i pół- nocnym Chile sprawiły, że zachowały się tam setki zmumifikowanych, kom- pletnych ciał zagrzebanych w płytkich grobach. Zdeterminowanemu oszusto- wi nie byłoby trudno zdobyć jedno z tych ciał. W Europie warunki klimatyczne, a zwłaszcza duża wilgotność, powodują bardzo szybki rozkład ciała, co spra- wią że pozostaje jedynie szkielet, więc jeśli byłoby to oszustwo, zwłoki musia- łyby pochodzić z innej części świata, najprawdopodobniej z Ameryki Połu- dniowej. Taka podejrzliwość może się wydawać zbyt daleko posunięta, ale podobnych wymyślnych mistyfikacji dopuszczano się już wcześniej. Wystar- czy wspomnieć o „człowieku z Piltdown". To głośne znalezisko „odkryto" w 1912 roku w żwirowni w Sussex, w Anglii. Osobnik ten miał małpią dolną szczękę oraz ludzką czaszkę i został rozsławiony jako długo poszukiwane bra- kujące ogniwo pomiędzy człowiekiem a małpą człekokształtną - jak goryl, szympans i orangutan. Dopiero w 1953 roku ujawniono, że była to mistyfika- cja, gdy analiza radiowęglowa, ta sama metoda datowania, którą później wy- korzystano do oszacowania ..człowieka z lodowca", dowiodła bez cienia wąt- pliwości, iż czaszka „człowieka z Piltdown" pochodzi z czasów współczesnych. Oszust, którego nie udało się dotąd zidentyfikować, po prostu połączył żuchwę orangutana z ludzką czaszką, a następnie całość poddał obróbce chemicznej, żeby wyglądała na starszą niż była w rzeczywistości. Pamięć o tej mistyfikacji jest żywa do dziś, więc pomysł, że „człowiek z lodowca" może być oszustwem przyszedł nam wszystkim do głowy. Po publikacji naszego artykułu o „człowieku z lodowca" prasa rozpoczęła własne śledztwo i wkrótce musiałem wielokrotnie wyjaśniać, w jaki sposób dowiedliśmy europejskiego pochodzenia tego osobnika. Gdyby była to misty- fikacja, badania DNA wykazałyby to niezbicie. Najbardziej zgodne z próbka- mi uzyskanymi ze zwłok byłyby próbki pobrane od mieszkańców Ameryki Południowej, a nie od Europejczyków. Ale dopiero Lois Rogers z „Sunday Times" zadała kluczowe pytanie. - Mówisz, że znaleźliście takie samo DNA u współczesnych Europej- czyków. A kto to właściwie jest? - zapytała mnie takim tonem, jak gdyby spodziewała się, że natychmiast udzielę jej odpowiedzi. - Jak to. kto to jest? Materiał do badań pochodził z naszego zbioru pró- bek DNA z całej Europy. — Tak, ale kim są ci ludzie? - nalegała Lois. 15 - Nie mam pojęcia. Informacje dotyczące dawców przechowujemy w od- dzielnej bazie danych, a poza tym, pobierając próbki, zawsze zapewniamy o ich anonimowości. Po zakończeniu rozmowy z Lois włączyłem komputer, żeby sprawdzić, w których próbkach wykryliśmy genetyczną zgodność z DNA „człowieka z lodowca". Jedną z nich określono symbolem LAB 2803, a prefiks „LAB" oznaczał, że pochodziła ona albo od kogoś pracującego w laboratorium, albo od gościa lub znajomego. Kiedy porównałem symbol z bazą danych zawiera- jącą nazwiska ochotników, nie mogłem uwierzyć w moje szczęście. Pod sym- bolem LAB 2803 kryła się Marie Moseley - miała ona DNA takie samo jak „człowiek z lodowca". Mogło to oznaczać tylko jedno. Marie była krewną „człowieka z lodowca". Z przyczyn, które szczegółowo wyjaśnię w dalszej części książki, musiała istnieć nierozerwalna, genetyczna więź pomiędzy Marie i matką „człowieka z lodowca", sięgająca pięciu tysięcy lat wstecz i wiernie zapisana w DNA. Marie to moja znajoma Irlandka, konsultantka do spraw zarządzania, mieszkająca niedaleko Bournemouth, w hrabstwie Dorset, w południowej Anglii. Choć nie była naukowcem, cechowała ją niezaspokojona ciekawość w kwestiach genetyki i dwa lata wcześniej ofiarowała nam „dla dobra nauki" kilka pasemek swoich długich, rudych włosów. Marie jest osobą komunika- tywną, otwartą i dowcipną, byłem więc pewien, że doskonale zniesie popu- larność. Gdy zadzwoniłem do niej i zapytałem, czy nie miałaby nic przeciw- ko temu, żebym podał jej nazwisko „Sunday Times", zgodziła się natychmiast, więc w następnym wydaniu gazety pojawił się artykuł pod nagłówkiem Ice- mcm 's relative found in Dorset (Krewna „człowieka z lodowca" odnaleziona w Dorset). Przez kilka tygodni od tej publikacji Marie cieszyła się międzynarodo- wym rozgłosem wszystkich nagłówków prasowych, które pojawiły się później, najbardziej spodobał mi się ten zamieszczony w gazecie „Irish Times". Reporter zapytał Marie, czy pozostało jej coś po jej słynnym przodku. To zadziwiające, ale wyznała mu, że nie, więc w gazecie pojawił się tekst zaty- tułowany: Iceman loves one of our own destitute in Bournemouth („Czło- wiek z lodowca pozostawił krewną w Bournemouth bez środków do życia). Jedną z najdziwniejszych i z początku najbardziej zaskakujących rzeczy w całej tej opowieści (i jednocześnie przyczyną, dla której ją tu zamiesz- czam) było to, że Marie zaczęła coś czuć do „człowieka z lodowca". Ogląda- ła fotografie pokazujące jak był transportowany z lodowca do lodówki w nowoczesnej kostnicy, jak poddawano go drobiazgowym oględzinom, jak odcinano kawałki jego ciała. Dla niej nie był on już anonimowym kuriozum, 16 którego zdjęcia pojawiały się w prasie i telewizji. Zaczęła myśleć o nim jak o prawdziwej osobie i swoim krewnym -zresztąbył nim rzeczywiście. Zafascynowała mnie ta niezwykła więź, jaką Marie odczuwała z „człowie- kiem z lodowca". Przyszło mi do głowy, że jeśli jest ona genetycznie powią- zana z kimś nieżyjącym od tak dawna, że nie mogły zachować się o nim żadne zapisy, to właściwie każdy z nas może mieć takiego przodka. Być może musimy tylko rozejrzeć się wokół siebie i przyjrzeć ludziom dziś żyjącym, by rozwikłać tajemnice przeszłości. Większość moich znajomych archeologów uznała ten pomysł za całkowicie absurdalny. Wpojono im przekonanie, że przeszłość można zrozumieć tylko poprzez badania przeszłości; współcześni ludzie ich nie interesowali. Mimo to byłem pewien, że jeśli dziedziczymy nienaruszony DNA przez setki pokoleń na przestrzeni tysięcy lat, tak jak w przypadku Marie i „człowieka z lodowca", to osoby współcześnie żyjące są równie wiarygodnymi świadkami przeszłych wydarzeń jak jakiś sztylet z brązu lub fragment ceramiki. Rozszerzenie moich badań na ludzi współczesnych wydało mi się spra- wą o kluczowym znaczeniu. Dopiero po dokładniejszym poznaniu DNA ży- jących osób mogłem mieć nadzieję, że umieszczę rezultaty badań ludzkich szczątków we właściwym kontekście. Postanowiłem więc dowiedzieć się jak najwięcej o DNA współczesnych Europejczyków oraz mieszkańców innych części świata, wiedząc, że cokolwiek odkryję, będzie to bezpośredni przekaz od naszych przodków. Przeszłość jest w każdym z nas. Moje trwające 10 lat badania wykazały, że prawie każdy Europejczyk może znaleźć w sobie ślady nienaruszonej genetycznej więzi - takiej samej jak łącząca Marie i „człowieka z lodowca" - prowadzącej w zamierzchłą przeszłość, do jednej z zaledwie siedmiu kobiet. Kobiety te są bezpośrednim i przodkami ze strony matki dosłownie wszystkich z 650 000 000 Europejczy- ków. Gdy tylko nadałem im imiona - Ursula, Xenia, Helena, Yelda, Tara, Katrine i Jasmine - nagle ożyły. Książka ta opowiada o tym, jak doszedłem do tak niezwykłej konkluzji oraz co wiemy o życiu tych siedmiu kobiet. Wiem, że jestem potomkiem Tary, i pragnę dowiedzieć się czegoś więcej o niej i jej życiu. Czuję, że mam z nią coś wspólnego, coś więcej niż z pozosta- łymi kobietami. Dzięki metodom, które objaśnię później, byłem w stanie osza- cować w przybliżeniu, kiedy i gdzie żyły te kobiety. Ustaliłem, że Tara żyła w północnych Włoszech około 17 000 lat temu. Europa znajdowała się w suro- wym uścisku ostatniej epoki lodowcowej, a jedyne części kontynentu, w któ- rych mogli żyć ludzie, leżały na dalekim południu. W tym okresie wzgórza Toskanii wyglądały zupełnie inaczej. Nie rosły tam winorośle ani barwne pną- cza tropikalne ozdabiające dziś wiejskie domostwa. Zbocza gór pokrywały gęste 17 lasy sosnowe i brzozowe. W strumieniach roiło się od troci i raków, co poma- gało Tarze utrzymać rodzinę i nasycić głód, kiedy mężczyznom nie powiodło się polowanie na jelenia lub dzika. Gdy zlodowacenie zaczęło ustępować, dzieci Tary przemieściły się wzdłuż wybrzeża do Francji i dołączyły do wielkiej gro- mady łowców, którzy śladem zwierzyny przemierzyli tundrę pokrywającą pół- nocną Europę. W końcu suchą nogą przekroczyły miejsce, które później miało stać się kanałem La Manche, i dotarły do Irlandii - imię Tara pochodzi od starożytnego celtyckiego królestwa z tamtych terenów. Wkrótce po opublikowaniu wyników moich badań wiadomości o sied- miu matkach ludzkości zaczęły pojawiać się w prasie i telewizji na całym świecie. Dziennikarze i redaktorzy graficzni wysilali wyobraźnię, by znaleźć odpowiedniki tych kobiet wśród osób współczesnych: Brigitte Bardot stała się wcieleniem Heleny, Maria Callas stała się Ursulą, modelkę Yasmine Le Bon powiązano - oczywiście - z Jasmine, Jennifer Lopez stała się Yeldą. Tak wiele osób dzwoniło do nas, żeby dowiedzieć się, z którą z kobiet są spo- krewnieni, że musieliśmy uruchomić stronę internetową, by uporać się z set- kami pytań. Natrafiliśmy na kwestię o fundamentalnym znaczeniu, którą do- piero zaczynaliśmy rozumieć. Książka ta opowiada o wydarzeniach towarzyszących tym odkryciom oraz o ich implikacjach dla nas wszystkich, nie tylko w Europie, ale na całym świe- cie. Jest to opowieść o naszym wspólnym dziedzictwie i wspólnych przodkach. Przenosi nas z Bałkanów w okresie I wojny światowej na odległe wyspy połu- dniowego Pacyfiku, ze współczesności w okres początków rolnictwa i dalej w przeszłość, do naszych odległych przodków polujących razem z neandertal- czykami. To zdumiewające, że wszyscy nosimy tę historię w naszych genach, sekwencjach DNA, które odziedziczyliśmy dosłownie niezmienione po naszych przodkach, niebędących już jakimiś abstrakcyjnymi postaciami, ale ludźmi z krwi i kości, którzy żyli w zupełnie innych warunkach niż my i którzy prze- trwali i wychowali dzieci. Nasze geny tam były. Przybyły do nas, pokonując tysiąclecia. Podróżowały przez ziemie i morza, góry i lasy. Wszyscy, od najpo- tężniejszych do najsłabszych, od bajecznie bogatych do rozpaczliwie biednych, nosimy w komórkach naszego ciała to, co ocalało z tamtych fantastycznych podróży - nasze geny. Naprawdę powinniśmy być z nich dumni. Moja część tej historii rozpoczyna się w Institute of Molecular Medicine w Oksfordzie, gdzie jestem profesorem genetyki. Instytut jest częścią Uniwer- sytetu Oksfordzkiego, choć położony jest poza jego terenem, a charakterem odbiega od zamkniętego, klasztornego świata college"ów. Jest pełen lekarzy i naukowców pracujących nad medycznym zastosowaniem nowych technolo- gii z dziedziny genetyki i biologii molekularnej. Działają tu immunolodzy 18 próbujący opracować szczepionkę przeciwko AIDS, onkolodzy pracujący nad tym, jak zniszczyć nowotwory, odcinając im dopływ krwi, hematolodzy usiłu- jący leczyć dziedziczne anemie, corocznie czyniące inwalidami lub zabijające miliony osób w rozwijającym się świecie, mikrobiolodzy dociekający sekre- tów zapalenia opon mózgowych i wielu innych specjalistów. To niezwykle eks- cytujące miejsce pracy. Jestem zatrudniony w instytucie, ponieważ pracowa- łem nad dziedzicznymi chorobami szkieletu, a zwłaszcza okropnym schorzeniem o nazwie osteogenesis imperfecta, potocznie znanym jako kruchość kości. Nie- mowlęta rodzące się z najostrzejszą postacią tej choroby niekiedy mają tak słabe kości, że kiedy biorą pierwszy oddech, wszystkie żebra pękają, wskutek czego maluchy duszą się i umierają. Badaliśmy przyczynę tego strasznego scho- rzenia i stwierdziliśmy, że powodują je drobne zmiany w genach kolagenu. Kolagen to najważniejsze i najliczniej występujące białko w kościach, które zapewnia im wytrzymałość, podobnie jak stalowe pręty wzmacniają zbrojony beton. Naturalnie kości są kruche, jeśli kolagen nie spełnia swojej funkcji wsku- tek wady genetycznej. Badania miały między innymi wykryć, w jaki sposób kolagen i jego geny są zróżnicowane w całej populacji - to właśnie dzięki tej pracy w 1986 roku poznałem Roberta Hedgesa. Kieruje on oksfordzkim laboratorium, w którym prowadzi się datowanie radiowęglowe znalezisk archeologicznych. Zastanawiał się nad tym, jak uzy- skać więcej informacji z kości, które trafiają do jego laboratorium, niezależ- nie od określania ich wieku metodąradiowęglową. Kolagen to główne białko nie tylko w żywych, ale również w martwych kościach i to właśnie węgiel zawarty w resztkach kolagenu jest wykorzystywany do ich datowania. Ro- bert zastanawiał się, czy w ocalałych fragmentach starego kolagenu znajduje się jakaś informacja genetyczna, więc wspólnie opracowaliśmy projekt ba- dawczy. Kolagen, będąc białkiem, zbudowany jest z podjednostek nazywa- nych aminokwasami, ułożonych w określonej kolejności. Jak przekonamy się w następnym rozdziale, sekwencja aminokwasów w kolagenie i wszyst- kich innych białkach jest wyznaczana przez sekwencję DNA ich genów. Li- czyliśmy na to, że odkryjemy sekwencję DNA pradawnych genów kolagenu pośrednio poprzez ustalenie porządku aminokwasów we fragmentach białka, które zachowało się w starych kościach. Kilkakrotnie dawaliśmy ogłoszenie, że szukamy asystentów, ale nadaremnie. Spodziewaliśmy się zalewu podań o stałą posadę w laboratorium genetycznym, a brak zainteresowania przypi- sywaliśmy niezwykłemu charakterowi projektu. Ku naszemu rozczarowaniu, niewielu naukowców chciało porzucić główny nurt badań naukowych u pro- gu swojej kariery. Dla nas brak chętnych do pracy oznaczał, że będziemy musieli przesunąć rozpoczęcie projektu o rok. Choć odczuwaliśmy wówczas 19 frustrację, zwłoka okazała się pożyteczna, ponieważ zanim projekt ruszył, dotarły do nas wieści o nowym wynalazku. Pewien amerykański naukowiec z Kalifornii, Kary Mullis, wpadł na sposób sztucznego powielania drobnych ilości DNA - w warunkach idealnych wystarczała zaledwie jedna molekuła. Pewnej pięknej piątkowej nocy w 1983 roku Mullis jechał samochodem autostradą 101 nad brzegiem oceanu, według jego wersji wydarzeń „noc była przesycona wilgocią i zapachem kwitnących kasztanów". W drodze rozma- wiał ze swoją dziewczyną, siedzącą obok, o pewnych pomysłach dotyczących pracy w miejscowej firmie biotechnologicznej. Jak wszyscy zajmujący się in- żynierią genetyczną, sporządzał kopie DNA w probówkach. Był to powolny proces, ponieważ cząsteczki trzeba kopiować pojedynczo. DNA przypomina długą nić, kopiowanie zaczyna się na jednym jej końcu, a kończy na drugim. Wówczas znów zaczyna się od początku, tworząc w ten sposób kolejną kopię. Opowiadał jej o tym i nagle uprzytomnił sobie, że jeśli zamiast zacząć kopio- wanie tylko na jednym z końców, rozpocznie się ten proces na obu, to zapo- czątkuje się coś, co w rezultacie przemieni się w kontrolowaną reakcję łańcu- chową. Nie będzie się już wówczas sporządzać kopii oryginału, ale kopie kopii, podwajając ich liczbę przy każdym cyklu. W ten sposób zamiast dwóch kopii po dwóch cyklach i trzech kopii po trzech cyklach, uzyska się ich dwa razy więcej po każdym cyklu, produkując dwie, cztery, szesnaście, trzydzieści dwie i sześćdziesiąt cztery w sześciu cyklach, zamiast jednej, dwóch, trzech, czte- rech, pięciu i sześciu. Po dwudziestu cyklach powstaje nie dwadzieścia kopii, ale milion. To był taki moment, w którym woła się „eureka!" Mullis odwrócił się do swojej dziewczyny, żeby zobaczyć jej reakcję. Zasnęła. Ten wynalazek, za który Kary Mullis zasłużenie zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1993 roku, dosłownie zrewolucjonizował metody pra- cy w genetyce. Oznaczał, że można uzyskać nieograniczone ilości DNA na- wet z najmniejszej odrobiny tkanki. Pojedynczy włos lub nawet komórka wystarczała teraz, by wytworzyć dowolną ilość DNA. Wpływ genialnego pomysłu Mullisa na nasz projekt był taki, że postanowiłem zaniechać pracy nad kolagenem, co byłoby potwornie trudne, i zastosować nowo wynalezio- ną metodę reakcji łańcuchowej do powielania wszelkiego materiału DNA, jaki mógłby się zachować w pradawnych kościach. Gdyby to się powiodło, to uzyskalibyśmy z DNA znacznie więcej informacji niż kiedykolwiek zdo- łalibyśmy wydobyć z kolagenu. Szukalibyśmy bezpośrednio sekwencji DNA, bez zawracania sobie głowy aminokwasami. Co ważniejsze, moglibyśmy badać dowolne geny. nie tylko te odpowiadające za budowę kolagenu. W końcu nadeszła odpowiedź na nasze ogłoszenie o pracy dla asystenta i do naszego zespołu dołączyła Erika Hagelberg. Oczywiście nie szukaliśmy 20 kogoś z doświadczeniem w pracy nad starożytnym DNA, ponieważ nigdy wcześniej tego nie robiono, ale Erika miała dyplom biochemika, odbyła staż w zakresie homeopatii i historii medycyny, posiadała solidne naukowe przy- gotowanie, nawet temperamentem odpowiadała temu projektowi. Poza tym byłajedyną kandydatką. Teraz potrzebowaliśmy jeszcze tylko jakichś bardzo starych kości. W 1988 roku dotarła do nas wiadomość, że w Abingdon, kilka kilometrów na południe od Oksfordu, są prowadzone wykopaliska. Powstawał nowy su- permarket i mechaniczne koparki rozgrzebały średniowieczne cmentarzysko. Lokalne służby archeologiczne dostały trzy miesiące na przeprowadzenie wy- kopalisk, zanim znów wkroczą budów lancy, więc gdy razem z Eriką przybyli- śmy na miejsce, panowało tam spore zamieszanie. Dzień był gorący i słonecz- ny, kilkunastu archeologów, rozebranych niemal do naga i rozproszonych po całym terenie, skrobało ziemię szpachelkami, grzebało w głębokich wykopach lub brodziło w wypełnionych wodą rowach. Na stanowisku leżało kilka w po- łowie odkopanych, pokrytych warstwą rudobrązowej gleby szkieletów, nad którymi krzyżowały się sznurki, tworzące siatkę orientacyjną. Gdy patrzyliśmy na szczątki, nasze perspektywy nie wyglądały zbyt obiecująco. Przepracowaw- szy z DNA kilka lat, nauczyłem się traktować taki materiał z szacunkiem. Próbki DNA zawsze przechowuje się zamrożone w temperaturze -70°C, a za każdym razem, gdy wyjmuje sieje z lodówki, należy je umieszczać w kubełku z lodem. Jeśli się o nich zapomni i lód się roztopi, DNA trzeba wyrzucić, ponieważ -jak się powszechnie przyjmuje - materiał rozkłada się i ulega zniszczeniu. Nikt nie wyobrażał sobie, że próbki przetrwałyby dłużej niż kilka minut na laboratoryj- nym stole w temperaturze pokojowej, nie wspominając już o tym, że przeleża- łyby zagrzebane pod ziemią przez setki lub nawet tysiące lat. Niemniej jednak zawsze warto spróbować. Pozwolono nam zabrać ze stanowiska archeologicznego trzy kości udowe. W laboratorium musieliśmy podjąć dwie decyzje: jak wydobyć DNA i jaki jego fragment wybrać w celu przeprowadzenia reakcji amplifikacji. To pierwsze nie nastręczało wielkich trudności. Wiedzieliśmy, że jeśli w kościach zachował się w ogóle jakiś DNA, przypuszczalnie byłby związany z nieorganicznym budulcem kości noszą- cym nazwę hydroksyapatyt. Tę odmianę fosforanu wapnia w przeszłości wykorzystywano do absorbowania DNA podczas procesu oczyszczania, więc wydawało się prawdopodobne, że DNA w starych kościach będzie związany z hydroksyapatytem. Jeśli tak właśnie było, musieliśmy tylko obmyślić spo- sób na oddzielenie DNA od związku wapnia. Odcięliśmy piłką do metalu niewielkie fragmenty kości, zamroziliśmy je w ciekłym azocie, sproszkowaliśmy, a następnie nasączyliśmy tę próbkę 21 środkiem chemicznym, którym powoli, w ciągu kilku dni, usunęliśmy wapń. Na szczęście, gdy pozbyliśmy się całego wapnia, na dnie probówki coś zo- stało - jakby szary szlam. Domyślaliśmy się, że to pozostałości kolagenu i innych białek, fragmenty komórek, może trochę tłuszczu i - na co liczyli- śmy - kilka molekuł DNA. Postanowiliśmy pozbyć się białka przy użyciu pewnego enzymu. Enzymy to biologiczne katalizatory, przyspieszające prze- bieg wszelkich procesów. Wybraliśmy taki, który trawi białko w sposób bar- dzo zbliżony do tego, w jaki enzymatyczny proszek do prania likwiduje pla- my z krwi i innych trudno usuwalnych substancji. Później usunęliśmy tłuszcz za pomocą chloroformu. To, co zostało, oczyściliśmy fenolem, obrzydliwą cieczą, będącą głównym składnikiem mydła karbolowego. Choć fenol i chlo- roform to silnie działające środki chemiczne, wiedzieliśmy, że nie uszkodzą DNA. Na dnie została odrobina - nie więcej niż łyżeczka - jasnobrązowej cieczy, która, przynajmniej teoretycznie, powinna zawierać DNA. W najlep- szym razie pozostałoby w niej zaledwie kilka cząsteczek DNA, więc musie- li liśmy użyć nowej reakcji powielania DNA w celu zwiększenia ilości matę- 'i riału do badań przed wykonaniem kolejnych etapów pracy. ' • Reakcja powielania DNA wykorzystuje system kopiowania DNA, który funkcjonuje w komórkach. Do probówki trafia materiał wyjściowy do synte- zy DNA. Najpierw dodaje się pewien enzym, polimerazę, który kopiuje DNA. Od nazwy tego enzymu pochodzi naukowa nazwa metody - reakcja łańcu- chowa polimerazy (polymerase chain reaction lub w skrócie PCR*). Następ- nie dodaje się kilka krótkich fragmentów DNA, żeby ukierunkować działa- nie polimerazy na określony fragment oryginalnego DNA, który ma zostać powielony. W końcu do mikstury trafia materiał wyjściowy do budowy no- wych cząsteczek DNA - zasady purynowe - wraz z kilkoma innymi składni- kami, takimi jak magnez, mającymi wspomóc przebieg reakcji. Do tego do- łączamy oczywiście materiał badany - w naszym przypadku ekstrakt z kości z Abingdon, być może zawierający kilka molekuł bardzo starego DNA. Wtedy musieliśmy zdecydować, który gen spróbować powielić. Ponie- waż wiedzieliśmy, że w wyciągu z kości na pewno nie ma dużo DNA, posta- nowiliśmy zwiększyć szansę, stawiając na tzw. mitochondrialny DNA. Wy- braliśmy go z tej prostej przyczyny, że komórki majągo ponad 100 razy więcej niż jakiegokolwiek innego genu. Później przekonaliśmy się, że mitochon- drialny DNA ma specjalne właściwości, które sprawiają, iż jest doskonałym materiałem do rekonstruowania przeszłości, ale początkowo wybraliśmy go, ponieważ jest go znacznie więcej niż innych rodzajów DNA. * Inna polska nazwa to kaskadowa reakcja polimerazy (przyp. red.). 22 Jeśli w kościachz Abingdon zachowało się choć trochę DNA, to mieliśmy największe szanse na znalezienie go, skupiając się na mitochondrialnym DNA. Do probówki trafiły więc wszystkie niezbędne składniki do powielania (amplifikacji) initochondrialnego DNA oraz kilka kropli cennego ekstraktu z kości. Żeby zainicjować reakcję w probówce, trzeba na przemian podgrze- wać, przez chwilę gotować i schładzać jej zawartość - ten cykl należy powtó- rzyć przynajmniej 20 razy. Nowoczesne laboratoria genetyczne są pełne ma- szyn, które wykonują to automatycznie. Ale wtedy nie było takiego sprzętu. W latach 80. jedyne urządzenie dostępne na rynku kosztowało fortunę ł w na- szym budżecie brakowało na nie środków. Jedynym sposobem na przeprowa- dzenie tej reakcji było siedzenie ze stoperem w dłoni przed trzema wanienkami w wodą (pierwszą z wrzącą wodą, drugą - z chłodną i trzecią - z ciepłą) i ręczne przekładanie probówki z jednej wanienki do drugiej co trzy minuty. I tak w kółko, przez trzy i pół godziny. Spróbowałem tylko raz, ale reakcja nie zaszła, a poza tym szybko znużyła mnie ta monotonna czynność. Musiał istnieć lepszy sposób. A może posłużyć się elektrycznym czajnikiem? Następne trzy tygodnie spędziłem przy przewodach, regulatorach czasowych, termostatach, przekaźnikach, miedzianych rurkach, zaworze wymontowanym z pralki oraz moim domowym czajniku. W końcu stworzyłem urządzenie, które wykonywa- ło wszystkie potrzebne czynności. Gotowało, schładzało (bardzo szybko), kie- dy zawór z pralki otwierał się i wpuszczał zimną wodę z kranu do zwojów miedzianych rurek, a także podgrzewało. Spisywało się znakomicie. Przekonaliśmy się, że maszyna (nazwana Genesmaid od angielskiej nazwy urządzenia do parzenia herbaty, które ludzie w pewnym wieku uważają za nie- zbędne wyposażenie salonu) zdołała przeprowadzić reakcję amplifikacji nie tylko w przypadku kontrolnego eksperymentu z użyciem współczesnej próbki DNA, ale również z użyciem ekstraktu z kości z Abingdon. Porównując jego sekwencję z publikowanymi w literaturze specjalistycznej, dość szybko po- twierdziliśmy, że jest to ludzki DNA. Udało nam się. Mieliśmy w ręku DNA kogoś, kto zmarł setki lat temu. Był to DNA dosłownie wskrzeszony z mar- twych. Z perspektywy czasu trudno mi uwierzyć, że badania zapoczątkowane odzyskaniem DNA z rozsypujących się kości z cmentarzyska w Abingdon (kości wyglądających tak zniechęcająco, gdy leżały w ziemi) w późniejszych latach miały doprowadzić do tak doniosłych wniosków odnośnie przeszłości i natury całej ludzkości. Zagłębiając się w tę opowieść, przekonacie się, że tak jak większość eksperymentów naukowych, nie było to po prostu zmierza- nie ku wyraźnie określonemu celowi. Była to raczej seria krótkich skoków, z których każdy był wyznaczany raczej przez dogodną sposobność, kontakty 23 osobiste, finansową konieczność czy nawet fizyczną wytrzymałość, niż przez jakąś racjonalną strategię działań. Nie istniała żadna z góry obmyślona ścież- ka prowadząca do odkrycia siedmiu córek Ewy. Badania po prostu posuwały się naprzód, osiągając co pewien czas kolejny, ledwie dostrzegalny wcze- śniej cel, a my mieliśmy świadomość dotychczasowego rozwoju wydarzeń, ale zupełnie nie wiedzieliśmy, co nas czeka. W tym momencie, choć rezultat naszych badań był wielkim sukcesem, nie zdawaliśmy sobie z tego sprawy. Razem z Erikąza bardzo skupialiśmy się na detalach, żeby doceniać znaczenie naszego osiągnięcia. Poza tym wówczas wcale nie dogadywaliśmy się zbyt dobrze. Od kilku tygodni narastało napięcie, ponieważ z jakiegoś powodu współpraca pomiędzy mną a Eriką nie układała się najlepiej. Dopiero później zacząłem sobie uświadamiać, co nasz konflikt mógł oznaczać nie tylko dla rozwoju nauk przyrodniczych, ale również dla historii powszechnej. Ale to przyszło później, póki co musieliśmy skupić się na intensywnej pracy. Dowiedzieliśmy się ze źródeł nieoficjalnych, że inne zespo- ły badawcze również szukały DNA w starych kościach. Oznaczało to, że musi- my jak najszybciej doprowadzić do publikacji wyników naszej pracy, w innym razie istniało realne niebezpieczeństwo, że ktoś nas ubiegnie. W nauce nie li- czy się to, czy pierwszy wykonasz eksperyment, ale to, czy pierwszy opubliku- jesz jego rezultaty. Gdyby ktoś zamieścił w prasie podobne wyniki badań na- wet dzień wcześniej niż my, to on zebrałby wszystkie laury. Na szczęście udało się przekonać wydawcę „Naturę", żeby szybko wydrukował nasz artykuł, któ- ry ukazał się tuż przed Bożym Narodzeniem 1989 roku. Zupełnie nie byłem przygotowany na to, co się stało później. Chociaż moje wcześniejsze badania nad łamliwością kości od czasu do czasu opisy- wano w lokalnej prasie, a raz lub dwa nawet w czasopismach ogólnokrajo- wych, nie można powiedzieć, by budziły one zainteresowanie mediów. Było to więc całkiem nowe doświadczenie, kiedy następnego dnia w pracy co chwila odzywał się telefon od jakiegoś zaciekawionego dziennikarza. Kilka lat wcze- śniej spędziłem trzy miesiące w Londynie jako reporter stacji ITN, która pro- wadzi program informacyjny emitowany w głównych komercyjnych kana- łach telewizji kablowej w Wielkiej Brytanii. Przedsięwzięcie to było częścią akcji sponsorowanej przez Royal Society w Londynie, mającej na celu zli- kwidowanie przepaści pomiędzy światem nauki a mediami. Do tego projektu przyciągnęło mnie hojne wynagrodzenie, którym miałem nadzieję spłacić moje zadłużenie bankowe. W rzeczywistości skończyło się na tym, że miałem jesz- cze więcej długów, przede wszystkim dlatego, że mnóstwo czasu musiałem spędzać w barach i restauracjach z zamożnymi profesjonalistami. Na przykład pewnego wieczoru nieopatrznie zaproponowałem drinka dobrze znanemu 24 prezenterowi. „Dziękuję, drogi chłopcze, weź dla mnie butelkę bollingera" - odrzekł. Co mogłem zrobić? Mimo wszystko, choć była to prawdziwa kata- strofa finansowa, tych kilka miesięcy pozwoliło mi dowiedzieć się wielu rze- czy o mediach, między innymi nauczyło mnie, że odpowiedzi dla dziennika- rzy należy formułować w prostych zdaniach, które preferują. Po dniu spędzonym na odpowiadaniu na pytania dotyczące naszej na- ukowej publikacji zaczęło mnie trochę nużyć wyjaśnianie w jednym zdaniu, czym jest DNA. W chwili, gdy zadzwonił do mnie korespondent „Observe- ra", znudzenie wzięło nade mną górę. Po kilku rutynowych pytaniach dzien- nikarz zapytał mnie, co nam właściwie daje możliwość uzyskania DNA ze szczątków archeologicznych. Odparłem, że jedną z możliwości jest ustale- nie, czy neandertalczycy rzeczywiście wyginęli bezpotomnie. Była to cał- kiem rzeczowa odpowiedź i - jak się później okazało - trafna przepowied- nia. Ale potem rzuciłem: „Oczywiście będziemy też w stanie odpowiedzieć na pytania dręczące naukowców od stuleci - takie jak to, czy Ramzes II był kobietą czy mężczyzną". O ile wiem, żaden poważny naukowiec nie zastana- wiał się nad tym nawet przez moment. Nikt nie miał wątpliwości, że ten wiel- ki faraon był mężczyzną. Jednak w następną niedzielę pod podobizną fara- ona w prasie przeczytałem podpis: „Król/Królowa Ramzes II". Wiele lat później miałem zaszczyt być zaproszony na otwarcie nowej ekspozycji egiptologicznej w British Museum w Londynie. Wieczorem przy kolacji we wspaniałej galerii rzeźby egipskiej posadzono mnie dokładnie na- przeciwko wielkiego granitowego posągu Ramzesa. Spoglądał w dół wprost na mnie swoim onieśmielająco łaskawym i wszechwiedzącym spojrzeniem. Natychmiast zrozumiałem, że wiedział, iż zażartowałem sobie jego kosztem i że czekają mnie poważne kłopoty w życiu pozagrobowym. Jedną z największych trudności związanych z uzyskiwaniem DNA ze starych kości jest to, że jeśli nie zachowa się wyjątkowej ostrożności, to w końcu uzyska się powielony współczesny DNA, np. swój własny, zamiast pochodzącego ze szczątków. Stary DNA, nawet jeśli się zachował, jest cał- kiem zniszczony. Przemiany chemiczne, spowodowane głównie przez tlen, powoli zmieniają strukturę DNA, tak że rozpada się on na coraz mniejsze fragmenty. Jeśli nawet najdrobniejsza porcja współczesnego DNA dostanie się do badanej próbki, wówczas polimeraza nie będzie powielała zniszczo- nych skrawków pradawnego DNA, lecz wejdzie w reakcję ze współczesnym materiałem i stworzy miliony jego kopii. Na pozór reakcja kończy się wiel- kim sukcesem. Bierzesz kroplę ekstraktu ze starożytnych kości i uzyskujesz mnóstwo DNA. Ale potem, gdy analizujesz ten materiał, okazuje się, że to twój DNA, a nie pochodzący ze skamieniałych szczątków. 25 Choć byliśmy prawie pewni, że nic takiego się nie stało w przypadku kości z Abingdon, doszliśmy do wniosku, że sposobem na sprawdzenie tego mogłoby być wykorzystanie do eksperymentu DNA ze starych kości zwie- rzęcych, a nie ludzkich. Wówczas bardzo łatwo można by stwierdzić, czy namnażamy zwierzęcy DNA - właściwy materiał - czy też ludzki, który był- by zwykłym zanieczyszczeniem. Najlepszym źródłem dostatecznie starych kości zwierzęcych, jakie przyszło nam do głowy, był wrak okrętu .,Mary Rosę". Ten wspaniały galeon zatonął podczas starcia z francuską flotą u wybrzeży Portsmouth w 1545 roku. Uratowała się zaledwie garstka członków załogi. Przez ponad 400 lat wrak spoczywał w mule na głębokości 14 metrów pod powierzchnią wody, aż do chwili, gdy w 1982 roku został wydobyty i wyeks- ponowany w muzeum portowym w Portsmouth, gdzie znajduje się do dziś zanurzony w roztworze wody i środka zapobiegającego zamarzaniu, żeby uchronić drewno przed wypaczeniem. Oprócz szkieletów nieszczęsnej zało- gi z wraku wydobyto setki kości zwierząt i rybich ości. Na pokładzie zatopio- nego okrętu znajdowało się mnóstwo zapasów, między innymi tusze wołowe i wieprzowe oraz beczki solonego dorsza. Przekonaliśmy kuratora muzeum, żeby pozwolił nam wziąć świńskie zebra do eksperymentów. Ponieważ kości większość czasu przeleżały w pozbawionym tlenu mule na dnie zatoki So- lent, żebra były w bardzo dobrym stanie i bez trudu zdołaliśmy wydobyć z nich mnóstwo DNA. Przeanalizowaliśmy go i bez cienia wątpliwości stwier- dziliśmy, że uzyskany materiał jest pochodzenia zwierzęcego, nie ludzkiego. Opisuję to nie po to, by przedstawić szczegółowo wszystkie nasze ekspe- rymenty, ale by wyjaśnić reakcję na publikację wyników naszych badań. Dzwoniło do nas coraz więcej osób, a w prasie pojawiały się wciąż nowe nagłówki, w tym mój ulubiony z ,.Independent on Sunday": Pig brings home the bacon for DNA (Świnie dostarczają nam boczku dla DNA). Zapowiadało się całkiem ciekawie. 26 2. Co to jest DNA i jaką spełnia funkcję? Wszyscy zdajemy sobie sprawę, tak jak inni przed nami od tysiącleci, ze dzieci często są podobne do rodziców, a narodziny niemowlęcia nastę- pują po dziewięciu miesiącach od stosunku płciowego, podczas którego doszło do zapłodnienia. Do niedawna mechanizm dziedziczenia pozostawał tajemni- cą, jednak to nie powstrzymywało ludzi przed przedstawianiem różnego rodza- ju hipotez na ten temat. W klasycznej literaturze greckiej znaleźć można mnó- stwo odniesień do rodzinnych podobieństw, a rozmyślanie nad ich przyczynami było popularną rozrywką pierwszych filozofów. Arystoteles około 335 roku p.n.e. twierdził hipotetycznie, że ojciec dostarcza wzorca nienarodzonego dziec- ka, zaś udział matki ogranicza się do odżywiania go w łonie do narodzin oraz opiekowania się nim później. Pogląd ten wspierał patriarchalne nastawienie ówczesnej zachodniej cywilizacji. Wydawało się to całkowicie racjonalne, że ojciec, zapewniający bogactwo i status, był również architektem wszystkich istotnych cech swoich dzieci. Mimo to nie należało lekceważyć konieczności wyboru odpowiedniej żony. W końcu nasiona zasadzone w dobrej glebie za- wsze rozwijają się lepiej niż te umieszczone w nędznej. Jednak istniał pewien problem, który prześladował kobiety przez bardzo długi czas. Jeśli dzieci rodzą się z cechami swoich ojców, to w jaki sposób mogą oni dawać życie córkom? Arystoteles zmagał się z tym problemem przez całe ży- cie, aż uznał, że wszystkie dzieci pod każdym względem byłyby takie same jak ich ojcowie, włączając w to płeć, gdyby nie to, że ich rozwój w jakiś sposób zostaje „zakłócony" w łonie matki. Te „zakłócenia" mogą być stosunkowo małe i prowadzić do banalnych nieprawidłowości, takich jak rude włosy zamiast 27 czarnych jak u ojca. albo mogą być bardziej znaczące i prowadzić do poważnych nieprawidłowości, takich jak urodzenie się kaleką lub kobietą. Takie podejście miało poważne konsekwencje dla kobiet, ponieważ były porzucane przez mę- żów, gdy nie zdołały wydać na świat synów. Ta starożytna koncepcja rozwinęła się w przekonanie o istnieniu miniaturowych ludzików (homunculus), wprowa- dzanych do łona kobiety podczas stosunku płciowego. Jeszcze na początku XVIII wieku pionier badań mikroskopowych, Antonie van Leeuwenhoek, wyobrażał sobie, że widzi malutkie homunculi kłębiące się w główkach plemników. Hipokrates, którego nazwisko upamiętnia przysięga składana przez nowo dyplomowanych lekarzy, miał mniej ekstremalne poglądy w kwestii roli kobiet. Wierzył, że zarówno mężczyźni, jak i kobiety produkują płyn nasienny, zaś o cechach szczególnych płodu decyduje to, który płyn przeważy