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

Один день в долине Маадим Один день в долине Маадим

Рассказ Станислава Романова «Один день в долине Маадим»

Знание – сила
Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй! Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй!

Фотографии и видео обломков битвы за Мидуэй

ТехИнсайдер
Взрыв мозга: как нейрочипы изменят медицину Взрыв мозга: как нейрочипы изменят медицину

Какие нейрочипы с разным функционалом создают сегодня лаборатории и стартапы

Монокль
«Наш Бисмарк» «Наш Бисмарк»

Миф о Бисмарке, как создателе Второго рейха начал складываться ещё при его жизни

Дилетант
Бестужевы (Бестужевы-Рюмины) Бестужевы (Бестужевы-Рюмины)

Бестужевы — род с таинственным происхождением и запутанной генеалогией

Дилетант
Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц

Особая окраска снизила привлекательность лягушек для птиц

N+1
«Я не отнимал у них жизнь — они сами ее у себя отнимали»: история одного ужина с палачом «Я не отнимал у них жизнь — они сами ее у себя отнимали»: история одного ужина с палачом

О встрече с Джерри Гивенсом — бывшим главным палачом штата Вирджинии

Psychologies
Тутанхамон придет за тобой: как появилась легенда о «проклятии фараонов» и кто ее развенчал? Тутанхамон придет за тобой: как появилась легенда о «проклятии фараонов» и кто ее развенчал?

Что происходило с проклятием фараона на самом деле

Правила жизни
«Когда император был богом»: как этнические японцы жили в США во время войны «Когда император был богом»: как этнические японцы жили в США во время войны

Отрывок из книги Джули Оцука о том, как изменилась жизнь японцев в США в 1942

Forbes
История усталости: почему в XVI веке люди утомились от долгих путешествий История усталости: почему в XVI веке люди утомились от долгих путешествий

Глава из книги «История усталости от Средневековья до наших дней»

Forbes
Мария Лотта Мария Лотта

Модель-сенсация Мария Лотта смотрит на вас отовсюду

Собака.ru
Необычное решение! В Японии роботы-волки защищают людей от диких медведей Необычное решение! В Японии роботы-волки защищают людей от диких медведей

Дикие животные разбегаются в поисках укрытия при виде необычного зверя

ТехИнсайдер
Юлий Ким Юлий Ким

Поэт и драматург Юлий Ким глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
5 признаков, по которым легко вычислить дурака 5 признаков, по которым легко вычислить дурака

Определенный тип поведения моментально выдает недалекого человека

Maxim
Андрей Пискунов: «ESG-повестка — это пространство безопасной публичности» Андрей Пискунов: «ESG-повестка — это пространство безопасной публичности»

Как будет развиваться ESG-повестка в России?

РБК
Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры

VIII Дни Эрмитажа проводят во Владивостоке не первый год

СНОБ
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
Александр Ведяхин: «ESG прошло стресс-тест» Александр Ведяхин: «ESG прошло стресс-тест»

ESG-повестка снова набирает обороты

РБК
Коротко и ясно Коротко и ясно

Как менялся способ потребления контента

Правила жизни
Двигатель прогресса или недуг: как вести себя с ленивым сотрудником Двигатель прогресса или недуг: как вести себя с ленивым сотрудником

Что делать, если лень мешает вашим сотрудникам работать?

Inc.
«Маммография — это заповедь»: восемь знаменитостей, переживших рак груди «Маммография — это заповедь»: восемь знаменитостей, переживших рак груди

Знаменитости, которые публично рассказали о своем опыте борьбы с раком груди

Forbes
Физики обнаружили изотоп азота 9N Физики обнаружили изотоп азота 9N

Группа физиков получила уверенное подтверждение существования изотопа азота 9N

N+1
Отложенный будильник не нарушил когнитивные функции и настроение Отложенный будильник не нарушил когнитивные функции и настроение

Откладывание будильника не влияет на когнитивные функции и настроение

N+1
От дорам до РПП: как увлечение современной корейской культурой вредит здоровью От дорам до РПП: как увлечение современной корейской культурой вредит здоровью

Что такое корейская волна? Какие стандарты красоты она утверждает?

Psychologies
Подлинные «олд мани»: пять династий, которые воплощают богатство по-американски Подлинные «олд мани»: пять династий, которые воплощают богатство по-американски

Пять влиятельных династий, определивших образ современной Америки

Forbes
Маск и Люцифер вошли в чат: как стартап Character.AI меняет индустрию развлечений Маск и Люцифер вошли в чат: как стартап Character.AI меняет индустрию развлечений

Character.AI — первый шаг к тому, что боты заменят людей?

Forbes
Илья Дмитриев: «Цифровые грузоперевозки — это «голубой океан» для бизнеса» Илья Дмитриев: «Цифровые грузоперевозки — это «голубой океан» для бизнеса»

Насколько велик рынок грузоперевозок в России?

РБК
Не давить, не уламывать, не помогать: как должна проходить семейная психотерапия Не давить, не уламывать, не помогать: как должна проходить семейная психотерапия

Как стоит действовать партнерам, которые готовы идти на психотерапию

Forbes
Культурная утрата: как эмигранты переживают отрыв от корней и почему живут в прошлом Культурная утрата: как эмигранты переживают отрыв от корней и почему живут в прошлом

Беженцы и эмигранты сталкиваются с особым типом горевания — культурной утратой

Forbes
Снова синяк! Откуда берутся гематомы на теле без видимых причин Снова синяк! Откуда берутся гематомы на теле без видимых причин

Иногда синяки на теле свидетельствуют о наличии тяжелого заболевания

Лиза
Открыть в приложении