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

Эмансипация по-фрегатски Эмансипация по-фрегатски

Любителям фильмов о природе хорошо известны фрегаты с длинным крючковатым клювом

Знание – сила
«Я соперничаю с женщинами»: почему так происходит «Я соперничаю с женщинами»: почему так происходит

Почему женщины конкурируют друг с другом?

Psychologies
Кентавр из моря Кентавр из моря

Может ли кентавр существовать с точки зрения биологии?

Вокруг света
Норвежский минималист: за что Юн Фоссе получил Нобелевскую премию по литературе Норвежский минималист: за что Юн Фоссе получил Нобелевскую премию по литературе

Что такое «минимализм Фоссе»?

Forbes
Гипотеза бабушек Гипотеза бабушек

Зачем животным старшие поколения и как они передают опыт

Вокруг света
10 цитат Роберта Сапольски, которые раскроют тайну происходящего в вашей голове 10 цитат Роберта Сапольски, которые раскроют тайну происходящего в вашей голове

Цитаты из книги «Биология добра и зла. Как наука объясняет наши поступки»

Psychologies
Почему отеки появляются и не проходят: эксперт раскрывает три главные причины Почему отеки появляются и не проходят: эксперт раскрывает три главные причины

На что нужно обратить внимание, если у тебя появились отеки

VOICE
Связь противоязвенных препаратов с деменцией подтвердили в крупном исследовании Связь противоязвенных препаратов с деменцией подтвердили в крупном исследовании

Длительный прием противоязвенных препаратов связан ст повышением риска деменции

N+1
Если миссия выполнима, то как? | Mission Possible: How to Achieve It? Если миссия выполнима, то как? | Mission Possible: How to Achieve It?

Шесть моделей развития социальных инноваций в университетах

Позитивные изменения
Как главы КНДР превратились в полубогов и станет ли женщина новым великим лидером Как главы КНДР превратились в полубогов и станет ли женщина новым великим лидером

Какими мифами обросла история династии Ким

Forbes
Что важно знать о психотерапии: 10 пунктов Что важно знать о психотерапии: 10 пунктов

Опровергаем самые стойкие и распространенные мифы о психотерапии

Psychologies
Умершего в 90-летнем возрасте царя Рамсеса II вдвое омолодили на реконструкции Умершего в 90-летнем возрасте царя Рамсеса II вдвое омолодили на реконструкции

Как выглядел царь Рамсес II в 90 и в 45 лет

N+1
Отношения с Мэрилин Монро, скандалы и активизм. Чем запомнился Марлон Брандо Отношения с Мэрилин Монро, скандалы и активизм. Чем запомнился Марлон Брандо

Чем запомнился Марлон Брандо за пределами съемочной площадки

СНОБ
Самые маленькие автомобили в мире Самые маленькие автомобили в мире

Гиганты и карлики существуют не только в живом мире, но и в мире техники

Зеркало Мира
Страшно красиво Страшно красиво

Простые идеи, как бюджетно украсить дом на Хэллоуин

Лиза
4 ошибки в мытье головы, из-за которых у тебя выпадает больше волос, чем должно 4 ошибки в мытье головы, из-за которых у тебя выпадает больше волос, чем должно

Как неправильное мытье головы может повлиять на ваши волосы?

VOICE
81% работающих на удаленке россиян раздражают долгие рабочие созвоны с коллегами 81% работающих на удаленке россиян раздражают долгие рабочие созвоны с коллегами

Удаленные работники предпочитают решать рабочие вопросы письменно

Forbes
«Уфологи в штатском. Как спецслужбы работают с НЛО» «Уфологи в штатском. Как спецслужбы работают с НЛО»

Как летающие тарелки связаны с секретными военными испытаниями

N+1
Только в профиль: какими получаются продолжения легендарных сериалов Только в профиль: какими получаются продолжения легендарных сериалов

Про самые интересные кейсы ребутов и продолжений любимых сериалов

Правила жизни
Александр Ведяхин: «ESG прошло стресс-тест» Александр Ведяхин: «ESG прошло стресс-тест»

ESG-повестка снова набирает обороты

РБК
Колесо Сансары Колесо Сансары

Кем считают себя сами индийцы?

Вокруг света
Правило «трех слоев» от стилиста: поможет чувствовать себя комфортно весь день, даже если погода меняется Правило «трех слоев» от стилиста: поможет чувствовать себя комфортно весь день, даже если погода меняется

Выучи классное правило, которым пользуются профессионалы моды

VOICE
Медитация: 3 техники, которые используют психологи Медитация: 3 техники, которые используют психологи

Медитации, которые помогут вам преодолеть напряжения и стресс

Psychologies
Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника

Сангвиники — самые общительные и деятельные люди, но и у них есть минусы

Psychologies
Отказ системы: история роботов и андроидов в литературе Отказ системы: история роботов и андроидов в литературе

Как роботы, андроиды и ИИ появились в художественной литературе

Правила жизни
3 болезни, которыми можно заразиться и жить с инфекцией, не догадываясь об этом 3 болезни, которыми можно заразиться и жить с инфекцией, не догадываясь об этом

Некоторые вирусы и паразиты живут в нас годами

Maxim
Работа на «удалёнке» Работа на «удалёнке»

Какие риски встречают на пути «удалёнки»

Здоровье
Текст по принуждению Текст по принуждению

«Кошки-мышки»: неудачная экранизация популярного феминистского рассказа

Weekend
«Я знал, что это станет вирусным»: кто такой MrBeast, как он взломал алгоритмы YouTube и откуда у него столько денег «Я знал, что это станет вирусным»: кто такой MrBeast, как он взломал алгоритмы YouTube и откуда у него столько денег

Почему MrBeast называют взломщиком алгоритмов YouTube?

Правила жизни
Мужчина, отойдите! Мужчина, отойдите!

Безобидные привычки мужчины, которые выдают в нем психопата

Лиза
Открыть в приложении