Онлайн библиотека PLAM.RU

Загрузка...



  • КАК ПОЯВИЛСЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ГЕНОМ? (происхождение человека)

  • Дарвин оказался прав!

  • Поиск родственников по останкам (палеогеномика)

  • После обезьян были «Адам» и «Ева»

  • ИСТОРИЯ С ГЕОГРАФИЕЙ, ЗАПИСАННАЯ В НАШЕМ ГЕНОМЕ (этногеномика)

  • Волны миграций человека по планете

  • Генетические ландшафты (геногеография)

  • ЗАКОНЧЕНА ЛИ ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА?

  • ЧАСТЬ III. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ГЕНОМА ЧЕЛОВЕКА

    КАК ПОЯВИЛСЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ГЕНОМ? (происхождение человека)

    Ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции.

    (Ф. Г. Добжанский)

    Если бы человека создал человек, он устыдился бы плодов своего труда.

    (Марк Твен)

    Наверное, каждому из нас в детстве (или немного позднее) приходил в голову вопрос о том, откуда он взялся. Далее ход мысли обычно таков: у меня есть мама и папа, у них тоже были родители — мои бабушки и дедушки. У дедушек и бабушек — прадедушки и прабабушки. И так далее, до бесконечности. Но бесконечность трудно воспринять и понять. А хотелось бы, чтобы начатое рассуждение имело какой-то логический конец. Ведь кто-то же должен быть первым в этом длинном ряду наших предков, с кого-то когда-то ведь начался род человеческий? Один ответ на этот вопрос дает Библия: род человеческий начался с Адама и Евы. Другой ответ был дан свыше сотни лет назад Чарльзом Робертом Дарвиным (1809–1882) в его эволюционной теории, согласно которой человечество произошло от неких обезьяноподобных организмов. Кого-то вполне удовлетворяет первый ответ, кого-то удивляет или шокирует второй. Но все это эмоции. А как на этот вопрос отвечает современная генетическая наука, базирующаяся теперь на обширных знаниях о структуре генома человека? Попытаемся в этом разобраться.

    Если есть книга, то у нее должен быть и автор. Автор Энциклопедии под названием «Геном человека» носит женское имя «Эволюция». Эволюция — от лат. «развертывание» — историческое развитие природы. Она является демиургом всей ныне существующей живой природы, включая и человека. В ходе эволюции возникают новые виды организмов, а затем эти организмы адаптируются, т. е. приспосабливаются к среде обитания, к изменениям условий внешней среды. В результате эволюции постепенно повышается общий уровень организации живых существ: они усложняются и совершенствуются. По нашим человеческим понятиям творческая деятельность эволюции протекала и протекает очень медленно. Но все познается в сравнении. По космическим измерениям жизнь каждого из нас — это даже не миллисекунды. И если посчитать в таком масштабе, то автор довольно плодовит. И он может радоваться результату своего творчества — переиздание Энциклопедии человека происходит постоянно на протяжении многих сотен веков, причем гигантскими тиражами.

    Дарвин оказался прав!

    В 1739 шведский естествоиспытатель Карл Линней в своей Системе природы (Systema Naturale) впервые классифицировал человека — Homo sapiens, человек разумный — как одного из приматов. Лишь через 120 лет после этого появилась книга Чарльза Дарвина «Происхождение человека и половой отбор», в которой он обосновал вывод о том, что нашими прямыми предками являются высокоразвитые человекообразные обезьяны. Он писал: «существует чрезвычайно близкое сходство в общем строении тела, микроскопическом устройстве тканей, химическом составе и конституции между человеком и высшими животными, в особенности человекообразными обезьянами».

    Психологически было сложно согласиться с такой родословной человека. Еще при жизни Дарвина одна возмущенная девушка спросила его, правда ли, что и она произошла от обезьяны. Ученому пришлось элегантно отшучиваться: «Конечно. Но… от очаровательной обезьяны». Споры и раздоры по этому вопросу продолжаются даже до сих пор. Хотя научная общественность в целом приняла положение Дарвина как истину, до сих пор, по данным некоторых опросов, четверо из десяти американцев считают маловероятным, что человек произошел от обезьяны. В России подобные опросы пока не производились.

    На самом деле никто никогда и не утверждал, что мы произошли от обезьян, которых видим сегодня в зоопарке. Речь идет о неких обезьяноподобных (а можно сказать и о человекоподобных) организмах, положивших начало современным обезьянам и человеку. После Дарвина на основе ископаемых свидетельств большинство палеонтологов долгое время утверждали, что эволюционное разделение человека и крупных человекообразных обезьян произошло свыше 25 млн. лет назад, а люди современного типа сформировались из своих архаичных сородичей (гоминид) за последний миллион лет. Однако эти представления существенно изменились, когда за работу принялись молекулярные генетики.

    Для исследования происхождения человека первоначально использовали сравнение последовательностей ДНК человека и обезьян. Пока, к сожалению, геномы обезьян еще расшифрованы далеко не полностью. Тем не менее, на основании имеющихся данных оценено, что в среднем сходство геномов и количество сходных генов у человека и человекообразных обезьян (шимпанзе) достигает 95–99%, у человека и гиббона — 76%, у человека и макаки-резус — 66%. В то же время ДНК шимпанзе и гориллы имеют между собой 97% сходства. Это говорит о том, что у человека сходство с шимпанзе больше, чем у шимпанзе и гориллы. Используя метод «молекулярных часов», ученым удалось доказать, что от гоминид, т. е. представителей родословной линии человека, человек и шимпанзе разошлись чуть более чем 5 млн. лет назад, в то время как горилла отошла от общей ветви более 7 млн. лет назад (рис. 38). По различиям между полностью известными нуклеотидными последовательностями митДНК людей и шимпанзе было вычислено время первого разделения групп предков ныне живущих людей, которое произошло 180–200 тыс. лет назад. Это дата наиболее древней мутации в митДНК, которую генетики смогли распознать.

    Рис. 40. Карта географической изменчивости в населении Старого Света частоты гена CCR5-?32, который обуславливает устойчивость людей к инфицированию вирусом иммунодефицита человека. Цветовой переход соответствует изменению значений частоты (указан в шкале интервалов). Карта выявляет четкую клинальную изменчивость: падение частоты мутации от Северной Европы (выше 15 %) к югу и востоку. Так, если в Европе в целом частота мутации превышает 5 %, то в Африке южнее Сахары и Восточной Азии мутация отсутствует. (Карта любезно предоставлена доктором биологических наук Е. В. Балановской).

    Это интересное направление исследований сейчас интенсивно развивается во всем мире и особенно бурно в многонациональной России с ее многочисленными этническими группами. Чем, например, отличаются башкиры от славян? А монголы от турок? Удмурты от грузин? То, что они говорят на разных языках, знают все. А вот каковы ДНКовые различия между ними? Оказывается, что, хотя раз личия в геномах представителей разных этнических групп чрезвычайно незначительны, они абсолютно достоверны. Поэтому можно в ДНК выделить определенный «рисунок» последовательности нуклеотидов, который будет говорить о том, что этот человек — башкир, а этот — татарин. На базе этих фактов российские ученые показали, например, что русские, и в целом славяне, очень близки к западноевропейцам, но очень далеки, например, от монголов и китайцев. Это не соответствует существовавшим долгое время подозрениям, что после татаро-монгольского ига русские как нация могли сильно «загрязниться». По нашей ДНК этого совсем не видно. Среди русских, населяющих центральные области Европейской части нашей страны (Рязанской, Курской и Калужской областей), 97–98% материнских линий являются европеоидными, и лишь 2–3% составляют монголоидные. В Волго-Уральском регионе столкнулись две волны расселения: европеоидная и монголоидная. Следы этого также хранят наши геномы. Согласно записанным в них «преданиям», у всех современных народов, населяющих этот район, кроме башкир, по материнской линии преобладает европеоидный тип. Но по мере продвижения с запада на восток происходит уменьшение численности европеоидов и увеличение монголоидов.

    Европеоидные линии преобладают и у народов финно-угорской языковой группы (мари, удмурты, коми), и у тюркоговорящих народов, проживающих в этом регионе. Так, 85% татар по материнской линии европеоидные, а таковых чувашей аж 90%. Монголоидные линии составляют 65% только у их восточных соседей, башкир. Это означает, что современная граница расселения европеоидов и монголоидов географически проходит примерно по Уралу, а популяционно-генетическая — между башкирами, обитающими по обе стороны Уральского хребта, и их западными соседями — татарами. Интересно, что наблюдаемая картина далеко не всегда коррелирует с языком этих народов.

    Благодаря геногеографическому изучению генофонда порой обнаруживаются поразительно интересные факты. Так выяснилось, что славяне близки по материнской линии к нашим западным соседям: немцам и угро-финнам. Весьма принципиальны генетические исследования, которые проливают свет на извечный вопрос о родстве евреев и арабов. Анализ генетического материала Y-хромосом у мужчин в этих популяциях позволил заключить, что, несмотря на теперешние различия, у арабов, евреев, сирийцев, палестинцев и ливанцев был единый предок, живший в Средней Азии примерно четыре тысячи лет назад. Не зря, видимо, в библейских преданиях речь идет об Аврааме, родоначальнике евреев и арабов, а в мусульманской мифологии говорится об Ибрахиме — общем праотце этих двух народов.

    К огромному сожалению, пока что эти объективные генетические данные (нередко совпадающие с мифами и легендами) реально очень мало чем помогли в вопросе взаимоотношений рас и народов. Зачастую одно государство идет войной на другое, где живут их почти генетические братья. Возьмите хотя бы постоянные войны между англичанами и ирландцами, французами и немцами, хорватами и сербами, евреями и палестинцами. Одумайтесь, братья!

    Продолжая рассказ о достижениях современной этногеномики и геногеографии человека, следует привести еще один недавний, но очень показательный пример. Английский исследователь Б. Сайкс (Sykes) решил просто так, наудачу, проверить ДНКовые тексты микросателлитов Y-хромосомы своих многочисленных однофамильцев. Для этого, не мудрствуя лукаво, он просто использовал имевшиеся под рукой телефонные справочники г. Йорка и графств Чешира и Ланкашира. (Хотя выбор Сайкса был вообще-то совершенно случаен, комментаторы в дальнейшем отметили, что он у них ассоциирует с некоторыми историческими фактами — с войной между династиями Ланкастеров и Йорков, известной как война Алой и Белой роз, и со знаменитым чеширским котом. Но дело совсем не в этих ассоциациях.) Сайкс получил результат, который поразил даже его самого (не говоря уж о многих других ученых): почти у половины случайно отобранных однофамильцев имелось полное сходство в снипсах ДНК. Это однозначно указывает на то, что все они произошли скорее всего от единого предка. Ученый даже не мог себе представить, что у него такое огромное число родственников. Это значит, что 700 лет назад, когда в Англии появились фамилии, род Sykes был локализован на одной площади. Дальнейшие исследования показали аналогичную пропорцию и для других имен. А ведь и у нас с вами ситуация, по-видимому, во многих случаях именно такая же.

    По результатам исследований, проведенных Сайксом, удалось сделать еще один очень любопытный вывод: супружеская измена, и как следствие этого невозможность для ребенка узнать своего истинного отца, не так распространены, как теоретически предполагалось. Ранее вероятность этого оценивалась в 5–10 процентов, работа по роду Sykes дала цифру всего около 1 процента.

    Сегодня уже любой желающий может проследить свое происхождение как по отцовской, так и по материнской линям. Для этого в Англии существует специальная фирма Family Tree DNA (www.familytreedna.com). Чтобы удовлетворить свое любопытство, достаточно заплатить 150 фунтов и прислать несколько капель собственной крови. Взамен вы получите расшифровку определенного фрагмента ДНК, полную информацию о вашей прародительнице и карту, обозначающую ваше место на генеалогическом древе человечества. Многие уже этим воспользовались, в результате чего обзавелись новыми многочисленными родственниками.

    Информация, содержащаяся в Энциклопедии человека, порой удивительным образом совпадает с известными преданиями и легендами. Например, одно из древних преданий гласит, что все монголы произошли от трех матерей. И анализ митДНК, наследующейся только по материнской линии, показал, что большая часть населения Монголии по генетическим характеристикам очень четко разделяется на три группы. Возможно, здесь имеет место просто случайное совпадение, но подобного рода результаты воодушевляют ученых на все новые и новые крупномасштабные исследования.

    Во всём этом просматривается еще одна аналогия между ДНКовым текстом и языком человека. Из лингвистики известно, что развитие языка как средства общения людей регулируется двумя противоборствующими процессами: дивергенцией (расхождением, дифференциацией) и конвергенцией (схождением, интеграцией). Первый из них происходит при распаде некогда единого языкового коллектива и ведет к накоплению языковых различий, проявляющихся в образовании диалектов. Напротив, в случае объединения племен (например, при формировании государства) неизбежно начинается интеграция диалектов. Оба этих процесса происходят и при эволюции генома. Они хорошо просматриваются при анализе геномов разных популяций человека. Диалекты в языке — это снипсы и полиморфизм генов в геноме. В ходе эволюции в геномах изолированных групп людей накапливаются разные снипсы, происходит дивергенция геномов. При объединении этих групп в их геномах появляются сходные полиморфизмы-диалекты. Более того, лингвистическая география уже давно оперирует диалектными картами, весьма схожими с геногеографическими картами.

    Итак, сейчас стало окончательно ясно, что человечество получило в свое распоряжение надежный и воспроизводимый метод «генохронологии». Конечно, все это чрезвычайно интересно не только для генетиков, историков и политиков, но и для обычного читателя. Здесь кроется ключ к решению многих проблем, таких, как поиск причин различных наследственных заболеваний, индивидуальной восприимчивости к лекарствам, выяснению роли мутантных генов во взаимодействии организма человека со средой обитания и многих других. Такой подход связывает геномику с историей, лингвистикой, токсикологией, археологией, палеонтологией, этнографией.

    ЗАКОНЧЕНА ЛИ ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕКА?

    Кто не идет вперед, тот идет назад: стоячего положения нет.

    (В. Г. Белинский)

    Уже самый факт происхождения человека из животного царства обуславливает собой то, что человек никогда не освободится полностью от свойств, присущих животному, и, следовательно, речь может идти только о различной степени животности или человечности.

    (Ф. Энгельс)

    Подавляющее большинство из нас безусловно ответит на вопрос, поставленный в заголовке, положительно и будет отвергать любую возможность естественной и тем более искусственной эволюции человека. В первую очередь, это люди верующие, согласно мировоззрению которых, они были созданы творцом в качестве венца и в таковом качестве в дальнейшем улучшении или развитии совершенно не нуждаются. Во-вторых, это люди, которые, даже не будучи религиозными, считают себя тем же венцом творения, просто потому, что человек объективно представляет собой самое высокоразвитое существо на планете. Вообще-то средний человек никогда даже не задумывается над такой проблемой, в его подсознании просто преобладает чувство довольства собой. Удивление и непонимание вызывают даже те, кто стремятся как-то развить свои умственные способности, поскольку это требует значительных усилий. В романе «Подросток» Ф. Достоевский устами своего героя Версилова выразил важную мысль: «А, и ты иногда страдаешь, что мысль не пошла в слова! Это благородное страдание, мой друг, и дается лишь избранным; дурак всегда доволен тем, что сказал».

    По мнению многих антропологов, человек как вид практически не эволюционирует уже на протяжении 30 тысяч лет. Вместе с тем окружающая среда, экология, питание и образ жизни человека все время меняются. И это неизбежно на нем отражается. Например, отмечаются некоторые микроэволюционные изменения человека, такие, как грациализация скелета и редукция зубов. Общеизвестно, что всего за последние 200 лет средний рост европейцев увеличился на 30 см. В наше время изобилие жирной пищи поставило человечество еще перед одной проблемой — избыточным весом. Сейчас мы увеличиваемся не в росте, а в объеме. Так, согласно статистике, в 1980 году средний вес мужчин составлял 73,7 кг, женщин — 62,2. В 2000 году эти цифры составили соответственно 81,6 и 68,8 кг. Ученые считают, что все чаще встречающийся у населения многих стран избыточный вес принесет человечеству новые болезни и страдания.

    Следует также иметь в виду, что в нашу эпоху генофонд человечества испытывает все увеличивающуюся нагрузку в виде радиационного, химического и электромагнитного загрязнения среды обитания, что влечет за собой увеличение количества мутаций, связанных с развитием различных патологий, в частности, опухолевых заболеваний. Ситуация меняется и в связи началом массового применения технологии генной инженерии и искусственных манипуляций со структурой ДНК. Совершенно очевидно, что от модификации ДНК модельных животных организмов до ее направленного изменения у человека, передающегося по наследству, не так много шагов. Следует также учитывать скрытую возможность влияния средств массовой информации и глобальной сети Internet на психическую сферу человека.

    Таким образом, не подлежит сомнению, что эволюция человека как вида будет происходить и далее (хотя, естественно, очень медленно). Во-первых, нельзя отменить законы генетики. Как бы мы не хотели, но мутации будут время от времени возникать в нашем геноме (особенно в связи с ростом популяции и нарушением экологии). Естественный отбор в обществе происходил и будет продолжаться независимо от нашего желания, одобрения или гневного возражения. Другое дело, что это не тот искусственный отбор, который осуществляли, например, спартанцы. В современном мире значение мускульной силы приобрело второстепенное значение. Но отбор на интеллект как фактор самостоятельного выживания, отбор на здоровое тело и дух будет продолжаться. И это несмотря на огромные достижения как в области медицины, так и в социальной защите населения.

    Человеку еще предстоит многое сделать для своего собственного будущего, для раскрытия своих истинных возможностей. До сих пор мы мечтали о том, как мы изменим окружающую действительность, и мало думали о том, как бы нам изменить самих себя. Однако закон эволюции требует от нас сознательного роста, преобразования своей собственной природы. И созданная учеными-генетиками Энциклопедия человека должна стать важным подспорьем в этом архиважном деле.

    Некоторые представления о диапазоне способностей и возможностей современного человека, определяемых геномом в сочетании с внешними условиями, дают любопытные факты, собранные в хорошо известной Книге рекордов Гиннесса.

    Вот отдельные из них.

    Наш современник Бханданта Висичара (Бирма) способен прочесть наизусть 16 000 страниц буддийских текстов.

    Китаянка Гу Янлинь обладает способностью помнить наизусть 15 000 номеров телефонов города Харбина.

    Американка Барбара Мур за 19 дней исполнила по памяти 1852 песни от начала и до конца.

    Самым высоким мужчиной на земле был американец Роберт Першинг Уодлоу (США) — 2 метра и 72 сантиметра.

    Самой высокой женщиной была Сен Чунлинь (Китай). Ее рост достигал 2 метров 48 сантиметров.

    Самым маленьким мужчиной считается Гал Мохаммед из Нью-Дели (Индия). Его рост составляет 57 сантиметров, а вес — 17 килограмм.

    Самой маленькой женщиной была голландка Полин Мастерс. Рост ее едва достигал 61 сантиметров.

    Самым толстым мужчиной был Джонс Бровер Миннок из Бейнбридж-Айленда (штат Вашингтон, США). Его рост составлял 1метр 85 сантиметров, а вес достигал более 635 килограмм.

    Самой толстой женщиной была Розали Брэдфорд (США). Ее максимальный вес составлял 544 килограмма.

    Самым худым мужчиной был Хопкинс Хопкинс (Великобритания). В 7 лет Хопкинс весил 8,6 килограмм. А к моменту смерти его вес составлял всего 6 килограмм.

    Самой худой женщиной была Лючия Сарате (Мексика). В 17 лет она была лилипуткой, которая при росте 67 сантиметров весила всего лишь 2,13 килограмма.

    Самую длинную шею имеют женщины из племени падаунг, наибольшая из них — 40 сантиметров.

    Самую большую грудь имел Роберт Эрл Хьюс из США. Ширина его груди составляла 3 метра 15 сантиметров.

    Самые большие бицепсы имеет Дэнис Сестер из Блуминпона (штат Миннесота, США). Его правый бицепс в расслабленном состоянии составляет 77,8 сантиметра.

    И, наконец, последний рекорд: за пять секунд выпил кружку пива (1,42 литра) англичанин Питер Додсвелл.

    Вот таков он, многоликий современный ЧЕЛОВЕК!









    Главная | Контакты | Нашёл ошибку | Прислать материал | Добавить в избранное

    Все материалы представлены для ознакомления и принадлежат их авторам.