час мутантів

1. ПРОЩАННЯ З кроманьйонців
2. тренуватися МУХИ
3. ХВОРІТИ НА ЗДОРОВ'Я
4. ПОВЗ ГЕНОМУ
5. УСПІШНИЙ МОНСТР
6. НОВЕ Людство НАСТУПАЄ

Людство стоїть на порозі нового прориву еволюції, в якому виживуть тільки городяни

Олена КУДРЯВЦЕВА

Той факт, що людський вид закінчив свою еволюцію 40 тисяч років тому, перетворившись в Homo sapiens, вважався непорушним останні років сто. Сьогодні, однак, американські антропологи намагаються довести, що саме тоді людство вступило в нову еволюційну гонку, швидкість якої помітно збільшилася за останні 5 тисяч років. Втім, дослідників цікавить більше питання про майбутнє: чи перетвориться людство в новий вид або вимре, як колись вимерли неандертальці?

ПРОЩАННЯ З кроманьйонців

Відповідно до класичної теорії еволюції, кроманьйонець, смажаться на багатті ногу мамонта 40 тисяч років тому, і банківський клерк, який готує барбекю на дачі, суть одне і те ж. Якби зоологу потрібно було класифікувати два ці істоти, він би, не замислюючись, відніс їх за морфологічними ознаками до одного і того ж виду, як відносять до одного виду всіх домашніх собак незалежно від породи, ступеня інтелекту і значущості в тваринному світі.

- Ми дійсно можемо говорити про припинення еволюції людини як біологічного виду з часу появи Homo sapiens, - говорить професор Олена Ляпунова, директор лабораторії цитогенетики Інституту біології розвитку РАН. - Людина досягла деяких оптимальних якостей, які дозволяли йому стійко розвиватися, посідати нові ареали і активно розмножуватися.

Група вчених з Університету штату Юта під керівництвом професора Генрі Харпердінга довела, що, цілком ймовірно, вінець творіння не був таким вже вінцем: за цей порівняно короткий для еволюції термін - 40 тисяч років - ми продовжували змінюватися і тепер незворотньо віддалилися від кроманьйонців, причому віддалилися на генетичному рівні. Приблизно те ж саме свого часу відбулося з поділом двох «человечеств» - кроманьйонців і неандертальців.

Коли кроманьйонці вийшли з Африки і стали заселяти Євразію, вони там зустріли «інше людство» - неандертальців, які покинули Африку раніше на кілька десятків тисяч років. Як ці дві гілки потенційних прабатьків людства ставилися один до одного, достеменно невідомо, але якщо б вони побажали завести сім'ю, то потомства б у них не було - у кроманьйонців і неандертальців була повна репродуктивна несумісність, яка сьогодні існує між різними видами в тваринному світі. Так що, незважаючи на спільне проживання пліч-о-пліч протягом десятка тисячоліть, загальних нащадків у них немає. Втім, якщо завдяки якоїсь «машині часу» і сучасна людина зустрівся б з симпатичною кроманьонкой, то зустріч теж навряд чи стала б плідною. У сенсі потомства.

тренуватися МУХИ

Щоб зрозуміти, які події відбувалися в ті далекі часи, коли половина Землі ще була покрита льодовиковим панциром, антропологи набрали групу добровольців з різних частин світу - самого західного району Китаю, Японії, Західної Африки і півночі Європи - всього 270 осіб. Вирішивши дістатися до самої суті, вчені ретельно вивчали геноми добровольців, звертаючи увагу на однонуклеотидні поліморфізм - невеликі мутації в генах. Так як різні частини генома виникали в різний час, вчені відстежили, в який саме період розвитку людства мутації відбувалися частіше. Виявилося, що швидкість еволюційних змін в нашому геномі з якоїсь причини почала зростати саме 40 тисяч років тому і досягла небувалих значень за всю людську історію в останні 5 тисяч років. При цьому зміни торкнулися досить велику частину геному - 7 відсотків.

- Кількість мутацій, що виникають в геномі, - показник дуже істотний, але недостатній, - пояснює професор Олена Ляпунова. - Адже величезна кількість мутацій, які відбуваються в організмі, настільки незначно, що ми їх не помічаємо. Особливо якщо мова йде про одноклітинних нуклеотидних поліморфізмів. Вони можуть накопичуватися протягом десятків тисяч років, не доставляючи нам ніяких неприємностей. Інша справа, що якщо в якийсь момент умови середовища активно змінюються і якась мутація раптом виявиться корисною, то тоді вона буде підхоплена і закріплена як новий ознака. Наприклад, якщо різні колонії мух дрозофіл поміщати в середу з різною температурою, вони будуть накопичувати з покоління в покоління абсолютно різні мутації.

У випадку з людиною говорити про різку зміну місця існування саме 40 тисяч років тому годі й говорити. Інша справа, що саме тоді почала зароджуватися основа сучасної цивілізації, тобто людина сама почав перетворювати середу таким чином, щоб йому зручніше жилося. Правда, чим многомернее ставала цивілізація, тим вона виявлялася все більш самодостатньою. До сьогоднішнього дня цивілізація може змусити людину змінюватися сама.

ХВОРІТИ НА ЗДОРОВ'Я

Всупереч поширеній думці Чарлз Роберт Дарвін не створював теорію еволюції. Вона була створена задовго до нього. У VI столітті до н. е. грецький філософ Анаксимандр писав, що під впливом сонячних променів в напіврідкому мулі спочатку зародилися рибообразние істоти, які потім змогли назавжди покинути воду і поступово перетворилися в людини. Дарвін ж висунув і обґрунтував основний механізм такого загадкового явища, як еволюція. Ним виявився природний відбір.

За останні 40 тисяч років відбір виділяв тих людей, які генетично відрізнялися від кроманьйонця. На перший план, згідно з дослідженням професора Харпердінга, вийшли не фізичні властивості взагалі (сила, витривалість, спритність), а особливі генотипи, здатні пристосуватися до всіляких, часто численним змінам. Наприклад, 10 тисяч років тому, коли був одомашнений худобу, в раціоні людини, що живе на північних територіях, сильно не вистачало білка, і тоді він спробував новий для себе продукт - коров'яче молоко. В результаті ті люди, організм яких не впорався з нововведенням, елементарно вимерли. Сьогодні європейське населення в переважній більшості засвоює молоко аж до старості, а жителі Азії і Африки, де такого еволюційного досвіду не було, можуть запросто отруїтися звичайним сиром.

За останні 5 тисяч років прискорилася еволюція за допомогою природного відбору залишає ті генотипи, які стійкі до інфекційних і вірусних захворювань. У населення європейської частини ще в епоху неоліту (8 - 3 тисячі років до н. Е.) Була повсюдно поширена перша група крові, а інші зустрічалися лише як винятки. Однак в середні віки під час епідемій чорної віспи і чуми люди з першою групою вимирали масово, а ось з другої і третьої пручалися хвороби набагато краще.

Недавнім окремим випадком природного відбору деякі еволюційні генетики вважають епідемію СНІДу. Якщо припустити, що у нас би не виявилося під рукою розроблених засобів, що дозволяють запобігати передачу вірусу, спочатку б загинули всі люди, які потребують частого переливання крові, наприклад хворі на гемофілію, а потім в геометричній прогресії взагалі переважна частина населення Землі. Вимерли б все, крім володарів досить рідкісної мутації геному, знайденої досі тільки серед європейців. Доведено, що ті люди, в геномі яких присутня ген ССR-5, що не заражаються СНІДом. Ген якимось чином не дає вірусу проникати в клітини, тому той деякий час циркулює в крові, а потім гине.

ПОВЗ ГЕНОМУ

- З часом критерієм природного відбору стане стійкість до всякого роду забруднень, - вважає Віктор Спіцин, завідувач лабораторії екологічної генетики Медико-генетичного наукового центру РАМН. - Зараз чітко встановлено, що однакові речовини в однакових дозах сприймаються людьми по-різному. Все залежить від виду генотипу, властивого людині.

У лабораторії екологічної генетики кілька років вивчали вплив на організм свинцю, ртуті та нікелю - важких металів, з якими в силу загального забруднення навколишнього середовища людина зараз стикається щодня. Виявилося, що серед великої різноманітності генотипів в людській популяції є всього три, які ніяк не реагують на потрапляння в організм, наприклад, нікелю. Тобто у решти людства нікель накопичується в організмі, отруюючи його, а у цих просто виводиться.

- Можна припустити, що саме такий геном виявиться затребуваним в майбутньому, - продовжує Віктор Спіцин. - Як і будь-який інший, здатний протистояти забрудненню.

- Але ж геном дан нам від народження і змінити його не можна. Це означає, що інші приречені?

- Робота генів ще настільки мало вивчена, що тут взагалі нічого не можна сказати точно, - відповідає Спіцин. - У нашій практиці є приголомшливий приклад, що суперечить всяким законам. Ми досить довго займалися вивченням професійних захворювань на одному азбестовому підприємстві, виявляючи людей з геном Z, який при несприятливих умовах викликає різного роду легеневі хвороби. І ось нами був виявлений молодий чоловік з дуже поганим генотипом, якому просто протипоказано працювати з азбестом. На наші пояснення він сказав приблизно наступне: іншої роботи в місті немає, йому треба годувати трьох дітей, тому вихід один - працювати тут і не хворіти. І він працює і не хворіє вже багато років.

УСПІШНИЙ МОНСТР

Чому мутації взагалі відбуваються - питання риторичне. Довгий час вважали, що виникають вони тільки під впливом зовнішніх причин, але все виявилося складніше.

- Задовго до виникнення сучасних методів молекулярної біології було помічено, що найчастіше мутації виникають як ніби просто так, без з'ясовних причин, - говорить професор Олена Ляпунова. - Наприклад, ми спостерігали за двома ідентичними видами риє тварини, яка називається слепушенок, і бачили, що в одному просто киплять еволюційні зміни на генетичному рівні, а в другому взагалі нічого не відбувається. Тепер, коли відкриті мобільні елементи, це легко пояснюється.

Мобільні елементи-відкриття номер один в науковому світі за останні кілька років. Вони являють собою фрагменти ДНК, які можуть переміщатися по хромосомах, змінювати своє положення і, проникаючи в який-небудь ген, міняти його прояв, викликати зміна цього гена - мутацію. Будь-якої логіки в поведінці мобільних елементів немає. Вони можуть викликати як дрібні зміни, так і великі, коли мова йде про статеві ДНК. Існує думка, що переломні моменти в еволюції відбулися саме так - шляхом одноразової, але дуже успішною мутації. Так, наприклад, пояснюють відділення людини від мавпи, що відбулося 3 мільйони років тому: в результаті мутації у людини стало 46 хромосом, а у людиноподібних мавп залишилося 48.

Інша справа, що на одного «успішного монстра» (як прийнято називати мутантів, чия мутація виявилася неймовірно вигідною) припадають сотні тисяч «монстрів неуспішних» або щонайменше дивних. Так, в 60-і роки журнал «Хірургічний архів» АН СРСР описував випадок, коли в результаті такої мутації у чоловіка на голові виріс другий справжнісінький статевий член, правда, не здатний ні до репродуктивної функції, ні до сексуальних утіх.

НОВЕ Людство НАСТУПАЄ

Один з генетиків математично прорахував, що на появу і закріплення одного нового навику в популяції йде приблизно 300 поколінь. Але якби еволюція рухалася зі швидкістю цієї моделі, ми б тільки-тільки усвідомили, що сире м'ясо їсти шкідливо, розбещена статеве життя веде до різного роду неприємностей, а свого ближнього в загальному теж зайвий раз вбивати не варто. Тим часом ці прості істини знав уже кроманьонец. Еволюція в якісь моменти дійсно прискорюється, фонтанує, породжуючи колосальні зміни - видові або внутрішньовидові. За однією з гіпотез в цей час мобільні елементи активізуються відразу у великої кількості особин, викликаючи хвилю подібних мутацій.

Так що, як вважають вчені, людство прискореними темпами рухається до нового прориву в еволюції. Причиною цього прориву стало будівництво міст, які ще до початку нашої ери стали поступово міняти весь уклад і саму середовище проживання людини. Сьогодні, коли в містах вже живе, за різними оцінками, від 60 до 70% всього людства, всіх вкрай турбує, що навколишнє середовище стрімко деградує. Але у еволюціоністів оцінки інші: йде звичайний процес формування нового середовища, в якій, як завжди, виживуть ті, хто зуміє до неї пристосуватися.

Яким буде Новий Людина майбутнього, сказати поки неможливо. Можна лише припустити, що основним його якістю стане швидка адаптація до мінливих умов. Новий напрямок в еволюції вже отримало назву «поворот на універсалізацію». Ще до людей цим шляхом мутацій пішли інші мешканці мегаполісів - щури, таргани, голуби та інші види «міських птахів». Це єдині дикі тварини, які добровільно залишилися з нами в містах та демонструють чудеса адаптації. Тепер прийшла черга і людини.