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

«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Картинки в голове: как ученая Тэмпл Грандин живет с аутизмом и исследует эту тему Картинки в голове: как ученая Тэмпл Грандин живет с аутизмом и исследует эту тему

Отрывок из книги «Картинки в голове: И другие рассказы о моей жизни с аутизмом»

Forbes
Медицинские новости Медицинские новости

Прорыв в диагностике болезни Паркинсона и прогноз выживаемости по фотографии

Здоровье
«Человечество вечно не останется на Земле». Кто придумал искусственный спутник «Человечество вечно не останется на Земле». Кто придумал искусственный спутник

4 октября 1957 года СССР запустил в космос первый искусственный спутник Земли

СНОБ
От Севастополя до Галлиполи От Севастополя до Галлиполи

«Что для вечности временность гибели?» — духовное положение Белых в изгнании

Дилетант
Селенография Селенография

Что люди знали о Луне до первого полета к спутнику Земли?

Вокруг света
Познавательное кино Познавательное кино

Что такое научпоп в кино? Зачем его снимают? Кто его смотрит?

Знание – сила
Морщины, депрессия и еще 6 неожиданных последствий неправильного прикуса Морщины, депрессия и еще 6 неожиданных последствий неправильного прикуса

Неправильный прикус может привести не только к стоматологическим проблемам

VOICE
Что делать, если централизованного отопления недостаточно: 6 лайфхаков, как утеплить квартиру Что делать, если централизованного отопления недостаточно: 6 лайфхаков, как утеплить квартиру

Как сделать из своей квартиры теплое и уютное местечко без лишних затрат

ТехИнсайдер
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
Как я отказалась от кофе, завела дневник благодарностей и стала спокойнее Как я отказалась от кофе, завела дневник благодарностей и стала спокойнее

Как стать спокойнее, научившись ценить и видеть хорошее в своей жизни

Psychologies
Невербальная коммуникация между мужчиной и женщиной: признаки симпатии Невербальная коммуникация между мужчиной и женщиной: признаки симпатии

Какие подводные камни существуют у невербальной коммуникации между людьми?

Psychologies
Секреты стирки Секреты стирки

Хочешь доставать из машинки идеально чистое белье?

Лиза
Шесть причин частого пульса Шесть причин частого пульса

Частый пульс нередко возникает вовсе не из-за нарушения в работе сердца

Здоровье
Российские сериалы последних лет: топ 10 + достойных вашего внимания Российские сериалы последних лет: топ 10 + достойных вашего внимания

Что могло бы стать классикой современного российского ТВ?

Правила жизни
Книги, которые давно пора экранизировать, но никто не чешется Книги, которые давно пора экранизировать, но никто не чешется

Мировые бестселлеры писателей, которые прямо-таки просятся на экран

Maxim
Блоги vs блохи Блоги vs блохи

Самый дикий случай в истории сложных отношений между блогерами и бизнесом

Правила жизни
Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами

Шесть загадочных убийств, на расследование которых ушли десятилетия

Правила жизни
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
В чем польза калины для здоровья: 5 свойств В чем польза калины для здоровья: 5 свойств

Рассказываем, почему калину стоит попробовать

РБК
Наталья Логинова: «Главным драйвером зеленых инициатив пока остаются лишь репутационные факторы» Наталья Логинова: «Главным драйвером зеленых инициатив пока остаются лишь репутационные факторы»

В каких условиях развивается сегодня зеленый финансовый рынок?

РБК
Женщина-феномен Женщина-феномен

Елена Блаватская — одна из самых противоречивых и притягательных фигур XIX века

Зеркало Мира
Психологическое бесплодие: 5 причин, почему мужчины и женщины не могут завести ребенка Психологическое бесплодие: 5 причин, почему мужчины и женщины не могут завести ребенка

Не менее значимым фактором бесплодия считаются и психологические причины

Psychologies
Аридизация как данность Аридизация как данность

Насколько опасна аридизация Центральной и Южной Европы?

Знание – сила
«Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику «Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику

Как появился формат тру-крайм и почему людям так нравятся сюжеты про маньяков

СНОБ
Восточная Европа оказалась на первом месте по смертям от отравления угарным газом в 2021 году Восточная Европа оказалась на первом месте по смертям от отравления угарным газом в 2021 году

Коллаборация ученых изучила данные о смертности от отравлений угарным газом

N+1
Молодые, безработные и грамотные: как возник сектор Газа и кто там живет Молодые, безработные и грамотные: как возник сектор Газа и кто там живет

Какое отношение сектор Газа имеет к Палестине и какие там живут люди?

Forbes
Исследование: 67% работодателей проверяют личные аккаунты соискателей в соцсетях Исследование: 67% работодателей проверяют личные аккаунты соискателей в соцсетях

Как активность в соцсетях влияет на процесс трудоустройства

Inc.
«Я сильно похудела»: Ирина Медведева рассказала, как преобразилась к концу съемок фильма «Человек ниоткуда» «Я сильно похудела»: Ирина Медведева рассказала, как преобразилась к концу съемок фильма «Человек ниоткуда»

Ирина Медведева поделилась секретами личной жизни и съемки «Человека ниоткуда»

VOICE
Звездный диагноз: как рэпер Рен с болезнью Лайма взорвал британские чарты Звездный диагноз: как рэпер Рен с болезнью Лайма взорвал британские чарты

Как болезнь Лайма изменила жизнь Рена и сказалась на его творчестве

Forbes
Открыть в приложении