Пастухи-наездники из степей двинулись и на восток, вытеснив популяции охотников-собирателей Южной Сибири. Еще одно переселение с запада на восток на территории Азии произошло приблизительно 3000 лет назад. Заглянув в далекое прошлое, генетики смогли ответить на некоторые вопросы о колонизации Америки. Когда уровень вод Мирового океана был низким, северо-восток Азии был соединен с Северной Америкой Берингийским перешейком. Именно по нему и прошли ранние переселенцы и достигли Юкона до наступления пика последнего ледникового периода. Там они и застряли до тех пор, пока огромный ледник, сковавший Северную Америку, не начал оттаивать по краям около 17 000 лет назад. После этого люди смогли двинуться дальше на юг, вероятно на лодках, расселяясь вдоль Тихоокеанского побережья, и добрались до Чили 14 600 лет назад, о чем свидетельствует древняя стоянка в Монте-Верде. Все эти данные появились у нас благодаря археологам, однако не все в данной истории так уж гладко. К примеру, черепа некоторых ранних обитателей Америки имеют морфологические признаки полинезийской, японской и даже европейской популяций людей. В связи с этим было выдвинуто предположение о ранней миграции в Америку с последующим замещением этих популяций переселенцами из северо-западной Азии и Берингии. Однако изучение образцов ДНК, извлеченных из этих останков, показало наибольшее совпадение с ДНК коренных американцев, а на втором месте оказалась ДНК жителей Сибири и Восточной Азии. Так была наконец отвергнута идея замещения местных популяций: первые переселенцы попали в Америку по Берингийскому перешейку с северо-востока Азии и распространились по обоим континентам, с севера на юг. Тем не менее присутствуют следы более поздних миграций на Крайнем Севере: обитатели приполярных широт расселялись на восток, с северо-востока Азии на ледяные просторы Северной Америки и в Гренландию. Сначала происходила миграция палеоэскимосов приблизительно 5000–4000 лет назад, за ней последовало переселение иннуитов около 4000–3000 лет назад.

Геномы современных жителей Африки также содержат свидетельства значительных перемещений населения – миграций и расселения на новых территориях. Так, примерно 7000 лет назад суданские пастухи отправились в Центральную и Западную Африку; 5000 лет назад эфиопские скотоводы и земледельцы расселились в Кении и Танзании; 4000 лет назад также началась крупная миграция: земледельцы из Нигерии и Камеруна, говорившие на языке банту, направились на юг. По мере переселения они вытеснили местных охотников-собирателей, заставив их уйти на периферию, где до сих пор можно встретить последние племена охотников-собирателей, например бушменов в Намибии, которые постепенно вымирают.

По мере расселения людей по всей планете, из-за постоянных изменений климата древние колонизаторы сталкивались с невиданными прежде трудностями. Наши предки по-разному приспосабливались к новой среде обитания. Некоторые адаптации были физиологическими – приспособления, развивающиеся в течение жизни людей, другие же были связаны с перестройкой генов – настоящий материал для эволюции. Сочетание обоих типов адаптаций позволяло человеку выживать и процветать в сложнейших условиях. Чем дальше на север отправлялись наши предки, тем с более переменчивой средой они сталкивались, поскольку в высоких широтах отчетливо видна смена сезонов. Летом дни были долгими, а зимой – короткими, и ценный солнечный свет был редкостью. Для нашего с вами организма свет солнца действительно представляет большую ценность. В погожие дни у нас не только поднимается настроение, а меняется метаболизм: как только мы оказываемся на солнце, наша кожа начинает активно вырабатывать витамин D. Точнее, в коже производное холестерина начинает превращаться в витамин D, а затем печень и почки завершают процесс, добавляя водород и кислород для активации витамина.

Важность витамина D для человеческого организма открылась ученым в начале XX века, когда исследователи пытались выявить причины и найти лечение болезни, вызывавшей повреждение костей у детей, – рахита. Несомненно, индустриализация Европы была важнейшим шагом вперед с точки зрения технологий и изменила жизнь многих людей к лучшему, однако она также стоила многим жизни. Перенаселенные города, работа на фабриках, затянутое смогом небо – все это оставило неизгладимый след на здоровье детей промышленной революции. У них был нарушен рост и мягкие молодые кости часто деформировались. Рахит вызывал серьезные опасения, однако причины его возникновения оставались неизвестными до 1918 года, когда британский врач Мелланби выяснил опытным путем, что у собак заболевание появляется, если их держать в помещении и кормить кашей, при этом заболевание можно было вылечить, давая животным рыбий жир. В следующем году немецкий исследователь Гульдчинский обнаружил, что облучение страдающих рахитом детей ультрафиолетом позволяло избавиться от заболевания. Появились и другие исследования, подтверждающие, что рахит можно предотвратить при употреблении различных продуктов – растительного масла, яиц, молока, – облученных ультрафиолетом. Сами того не подозревая, ученые превращали холестерин и растительные стеролы в провитамин D. Когда наконец была открыта химическая природа данного вещества, химики смогли начать синтез витамина D: тогда и появилось лекарство от рахита. Его создатель, немецкий химик А. Виндаус, в 1928 году получил Нобелевскую премию за свое открытие.

Тем не менее по-прежнему оставалось неясным, каким образом витамин D оказывает такое волшебное влияние на кости. В течение последующих десятилетий XX века все исследования в основном были направлены на изучение процесса циркуляции данного витамина в организме человека. Оказалось, что витамин D действует как гормон: сразу после активации в почках он с кровотоком попадает в кишечник и передает сигнал: «Нужен кальций!» Но витамин D также выполняет множество других функций; к 1980-м годам было установлено, что помимо влияния на метаболизм кальция и процесс формирования костей он также играет важную роль в иммунной системе. Недостаток витамина D повышает риск развития аутоиммунных заболеваний (когда армии вашей иммунной системы открывают огонь по «своим» или даже поднимают бунт), включая диабет, заболевания сердца и некоторые виды рака. Для нормального функционирования организму требуется совсем незначительная доза витамина D, примерно 30 нанограммов на миллилитр крови. Хотя некоторое количество витамина D человек получает с пищей, около 90 % всего витамина D вырабатывается в коже при попадании на нее солнечных лучей.

Несомненно, солнечный свет, в частности входящие в его состав ультрафиолетовые лучи, потенциально опасны для здоровья. В коже человека содержится несколько компонентов, действующих как естественная защита от солнца, один из них – пигмент меланин. Если вы проводите на солнце больше времени, чем обычно, в вашей коже вырабатывается больше меланина – так появляется загар. Причем такой механизм действует не только у людей со светлой кожей, более смуглые тоже загорают. Первые современные люди, переселившиеся в Евразию, скорее всего, имели темный тон кожи, отлично подходивший для их родной среды обитания. В солнечном климате большое количество меланина в коже помогает избежать солнечных ожогов, поэтому логично, что естественный отбор действовал в пользу более темного цвета кожи в экваториальных широтах. В то же время в тропиках через этот барьер проникает достаточное количество ультрафиолетового излучения, чтобы в коже происходил фотохимический синтез витамина D. Однако в менее солнечном климате темный тон кожи будет слишком эффективно препятствовать поглощению ультрафиолета, так что организм не сможет производить витамин в необходимом объеме. Дефицит витамина D приводит к серьезным последствиям, от неправильного функционирования иммунной системы до рахита, поэтому будет действовать естественный отбор: в северных широтах люди с более светлым тоном кожи получают важное преимущество для выживания и воспроизведения себе подобных, а значит, более велика вероятность, что они передадут свои гены потомству. Таким образом, любая случайная мутация, влияющая на производство меланина и обеспечивающая более светлый тон кожи, должна распространяться в популяции. По всей видимости, именно это и происходило. Чем дальше на север – тем бледнее цвет кожи у местных жителей. Как обитатели севера Европы, так и их соседи с севера Азии прошли через этот процесс адаптации к меньшему количеству солнечного света – однако за счет разных мутаций. Классический случай конвергентной эволюции: один и тот же результат достигается разными способами.