Человек разумный очень сильно отличается от других представителей животного мира

Знание – силаНаука

Быстро – не значит без ошибок

Виктория Скобеева

Человек разумный очень сильно отличается от других представителей животного мира. Настолько сильно, что стал экологическим фактором планетарного масштаба, трансформирующим среду обитания всех остальных видов. Самомнение нашего вида ничуть не уступает его влиянию на среду обитания, и многие люди считают себя вершиной эволюции, создавшей совершенное живое существо. В некоторых учебниках можно встретить даже утверждение, что человек «вышел из-под действия естественного отбора». Непонятно, правда, куда он при этом зашел, ведь любой биологический вид по самой своей природе изменчив, и далеко не все возникающие изменения совместимы с жизнью. По мере развития медицины меньшее значение начинают иметь одни факторы смертности, но им на смену приходят другие. Младенческая смертность, действительно, резко уменьшилась в развитых странах. До начала эры антибиотиков множество детей погибало от инфекционных заболеваний, теперь они остаются в живых и вырастают во взрослых, у которых факторами смертности выступают уже сердечно-сосудистые заболевания и болезни обмена веществ. Можно, правда, сказать, что эти болезни развиваются обычно уже в пострепродуктивном возрасте, и на выживаемость потомства прямого влияния не имеют.

Однако есть и такие заболевания, которые очень сильно влияют как на вероятность оставить потомство, так и на его выживаемость. Речь идет о психических заболеваниях. В первую очередь это шизофрения, дальше по значимости идут биполярное расстройство и расстройства аутического спектра. Их влияние на экономику также велико, родители детей с тяжелыми формами аутизма или вовсе не могут работать, или вынуждены тратить значительные суммы на уход за своими детьми. Откуда у человека такое количество психических заболеваний? Проблема эта давно обсуждается в научном сообществе и с идеей о «совершенном продукте эволюции» не сочетается никак. Более того, непонятно, почему эти аллели не устранены до сих пор естественным отбором, раз он действовал непрерывно на протяжении долгого времени и формировал того самого человека разумного, который лучше всех других видов.

Для того, чтобы понять, что происходит с эволюцией человека, надо понимать, как действует естественный отбор вообще. Он подхватывает любые полезные варианты, даже если у них есть какие-либо «побочные эффекты». В дальнейшем побочные эффекты либо устраняются отбором, либо так и остаются с нами, если получаемые фенотипы имеют достаточно большое преимущество. Так, например, серповидноклеточная анемия традиционно распространена в средиземноморских странах, поскольку гетерозиготы по этому аллелю устойчивы к малярии. Гомозиготы страдают от анемии, но выгода от гетерозигот для популяции настолько высока, что частота рецессивного аллеля серповидноклеточной анемии поддерживается на достаточном уровне. В некоторых других подверженных малярии регионах устойчивость к заболеванию обеспечивается другими аллелями, имеющими меньшее негативное влияние на жизнеспособность. Отбор работает с тем материалом, который есть, одним популяциям повезло больше, другим меньше.

Филогенетическое древо высших приматов. Генетические различия на уровне ДНК между людьми: 1 нуклеотид из 1000; между человеком и шимпанзе: 1 нуклеотид из 100

Бывает и так, что «побочные эффекты» удается потом скомпенсировать. Так, мухи Lucilia cuprina, оказавшиеся устойчивыми к инсектицидам, в первых поколениях были асимметричными и хуже летали, однако потом, за счет отбора по аллелям генов-модификаторов, снова приобрели симметричность и хорошие летные качества. Такой принцип «сдачи с недоделками» в живой природе очень распространен, и именно такое объяснение наличия у человека многих неадаптивных черт пришло в голову ученым в первую очередь.

Внимание многих исследователей давно привлекли регионы человеческого генома, эволюционирующие особенно быстро. Такие работы делаются путем сравнения генома человека разумного и его ближайших родственников с расшифрованными геномами (обычно это шимпанзе или, в последнее время, неандертальцы и денисовцы). Впервые об участках генома с ускоренной эволюцией заговорили в 2006 году, когда сравнили геном человека и известные к тому времени геномы позвоночных. Оказалось, что геномы всех позвоночных очень консервативны, но между человеком и шимпанзе есть очень большие различия в 49 регионах.

Что значит «большие различия»?

Различия в геномах между видами накапливаются с постоянной скоростью, если взять среднее по геному. Но есть участки, которые отбор сохраняет постоянными, их называют высококонсервативными. Обычно это последовательности, кодирующие важные для развития и жизни организма белки, ключевые для обмена веществ или формирования тела. Многие из них – это транскрипционные факторы, белки, регулирующие активность других генов. Такие факторы очень консервативны на протяжении многих миллионов лет. Если с помощью методов генетической инженерии пересадить плодовой мушкедрозофиле мышиный ген PAX6 (ключевой регулятор для развития глаза), у дрозофилы разовьются дополнительные глаза – хотя последний общий предок мышей и мух жил более полумиллиарда лет назад.

Если в такой консервативной последовательности произойдут изменения, может нарушиться развитие организма, поэтому обычно эти изменения отсеиваются естественным отбором. Однако в лежащих рядом с ними некодирующих областях изменения возможны, и они могут быть связаны с изменением функции данного белка. Грубо говоря, белка может стать больше или меньше, ген этот может начать экспрессироваться в других тканях, но сам белок останется функциональным. Такие изменения не затрагивают ключевые этапы развития, меняют его результат некритично, поэтому большинство быстрых эволюционных изменений происходит именно в регуляторных районах.

Очень интересно, что это за регуляторные районы, в которых быстро возникли различия между человеком и шимпанзе. Ученые из большого исследовательского консорциума, преимущественно из Сан-Франциско, хотя есть и соавторы из Японии, опубликовали в журнале «Cell» интересную статью об этих быстро эволюционирующих районах человеческого генома. С помощью метода машинного обучения были определены функции тех 2645 быстро эволюционирующих участков человеческого генома (HAR), которые отличают человека от шимпанзе. Выяснилось, что 43% влияют на состояние хроматина, то есть на возможность транскрипции находящихся рядом белок-кодирующих генов. Это неудивительно, для работы гена необходим доступ к последовательности. Интереснее другое – 14% этих районов пришлись на

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Проповедники убийств Проповедники убийств

Жан-Поль Марат, Максимилиан Робеспьер и Жорж Дантон — идеологи террора

Дилетант
«Время измениться в размерах» «Время измениться в размерах»

Корифеи медиабизнеса обсуждают будущее аналоговых и цифровых медиа

Правила жизни
«Я же по милосердию Божьему остался невредим…» «Я же по милосердию Божьему остался невредим…»

Письмо Александра II дочери

Дилетант
Странствия доктора Парацельса Странствия доктора Парацельса

Он был неучтив, не признавал авторитетов, но потомки признали его великим ученым

Знание – сила
Вулканы, которых не было Вулканы, которых не было

Самые знаменитые выдуманные вулканы

Вокруг света
Студии «Дисней» — 100 лет. Как ее создатель Уолт превратил маленький гараж в крупнейшую киностудию и почему в Диснейленд не пустили Никиту Хрущева Студии «Дисней» — 100 лет. Как ее создатель Уолт превратил маленький гараж в крупнейшую киностудию и почему в Диснейленд не пустили Никиту Хрущева

Жизнь человека, благодаря которому весь мир узнал о Микки-Маусе и Дональде Даке

СНОБ
«Мы стремимся сделать „Манжерок“ одним из лучших курортов в мире» «Мы стремимся сделать „Манжерок“ одним из лучших курортов в мире»

Какие перспективы развития появились у курорта «Манжерок»

Деньги
Как бросить всё и сменить профессию Как бросить всё и сменить профессию

Сегодня возможность сменить профессию есть практически у каждого

Psychologies
Трансформирующие, междисциплинарные и «без стен» | Transformative, Interdisciplinary, and “Without Walls” Трансформирующие, междисциплинарные и «без стен» | Transformative, Interdisciplinary, and “Without Walls”

Обзор стратегии развития европейских университетов до 2030 года

Позитивные изменения
Когда выбор становится невозможен: что такое FOBO — страх лучшего варианта Когда выбор становится невозможен: что такое FOBO — страх лучшего варианта

Что такое FOBO и как с ним жить?

VOICE
Антитела к белкам зубной эмали упростили определение пола ископаемых останков Антитела к белкам зубной эмали упростили определение пола ископаемых останков

Исследователи разработали новый метод определения пола древних людей

N+1
Грибоядные мухи опылили паразитирующие на грибах орхидеи в обмен на увядшие цветки Грибоядные мухи опылили паразитирующие на грибах орхидеи в обмен на увядшие цветки

Паразитирующая на грибах орхидея вступила в сотрудничество с мухами-дрозофилами

N+1
День обратился в ночь День обратился в ночь

Затмения часто влияли на ход истории всего человечества

Вокруг света
Какие фильмы мы пересматриваем осенью и почему: киноподборка и мнение психолога Какие фильмы мы пересматриваем осенью и почему: киноподборка и мнение психолога

Почему осенью наша психика так тянется к депрессивным фильмам

Psychologies
Я — сноб: издатель Елена Шубина Я — сноб: издатель Елена Шубина

Редактор и издатель Елена Шубина — в чем залог успеха

СНОБ
Никто не виноват. Стратегия жизни с неизлечимым генетическим заболеванием Никто не виноват. Стратегия жизни с неизлечимым генетическим заболеванием

Как жить семье, в которой есть человек с неизлечимым генетическим заболеванием

СНОБ
Энергичный танец Энергичный танец

Митохондрии, прозванные электростанциями организма, играют ключевую роль в жизни

Men Today
На скульптурах Парфенона нашли следы инструментальной обработки и сложного цветного орнамента На скульптурах Парфенона нашли следы инструментальной обработки и сложного цветного орнамента

При росписи статуй Парфенона художники широко использовали египетский синий

N+1
Как сделать комплимент девушке: при знакомстве, на первом свидании Как сделать комплимент девушке: при знакомстве, на первом свидании

Как правильно говорить комплименты девушкам в разных ситуациях?

РБК
Что смотреть на фестивале «Послание к человеку» Что смотреть на фестивале «Послание к человеку»

«Послание к человеку» в этом году посвящено памяти Алексея Медведева

Weekend
Антистресс-питание: что есть, чтобы помочь психике Антистресс-питание: что есть, чтобы помочь психике

Откуда организму брать ресурсы, чтобы справляться с бесконечным стрессом?

Psychologies
«Christie's сжульничал с да Винчи»: как собрать коллекцию работ старых мастеров «Christie's сжульничал с да Винчи»: как собрать коллекцию работ старых мастеров

Что происходит сегодня на рынке работ старых мастеров?

Forbes
Баллистический парашют спас китайское аэротакси от крушения Баллистический парашют спас китайское аэротакси от крушения

Четыре парашюта снизили скорость спуска аэротакси до пяти метров в секунду

N+1
Палеогенетики прочитали геном сына Александра Невского Палеогенетики прочитали геном сына Александра Невского

сын Александра Невского оказался связан со скандинавами и степными кочевниками

N+1
Мари Краймбрери в Youtube-шоу «Есть вопросики»: «У меня потребности в сексе нет, если я не влюблена». Мари Краймбрери в Youtube-шоу «Есть вопросики»: «У меня потребности в сексе нет, если я не влюблена».

Мари Краймбрери — о сексе, мужчинах, деньгах и страхе перед выходом на сцену

Maxim
Почему женщины отказываются от интервального голодания: 3 серьезные причины Почему женщины отказываются от интервального голодания: 3 серьезные причины

Почему интервальное голодание подходит далеко не всем?

VOICE
Что такое бежевые флаги в отношениях: 2 примера Что такое бежевые флаги в отношениях: 2 примера

Что, если недостатки человека раздражают лишь слегка?

Psychologies
Кино на пределе возможностей: 6 спортивных байопиков, которые нужно увидеть Кино на пределе возможностей: 6 спортивных байопиков, которые нужно увидеть

Впечатляющие фильмы про спортсменов, которые основаны на реальных событиях

Правила жизни
Эти «полезные» продукты на самом деле вредят нашему здоровью: не ведитесь на уловки маркетологов Эти «полезные» продукты на самом деле вредят нашему здоровью: не ведитесь на уловки маркетологов

Пришло время содрать маску с продуктов, которые прикидываются полезными

ТехИнсайдер
Как сотрудницы Центра «Сестры» помогают пострадавшим от сексуализированного насилия Как сотрудницы Центра «Сестры» помогают пострадавшим от сексуализированного насилия

Почему уровень насилия растет, но эта проблема все еще окутана мифами

Forbes
Открыть в приложении