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

Цезарь и Антоний Цезарь и Антоний

Великий полководец и политик Гай Юлий Цезарь погрузил Рим в гражданскую войну

Дилетант
Самые возрастные спортсмены в истории: Хоу играл в НХЛ в 52, на ринг выходили в 59 Самые возрастные спортсмены в истории: Хоу играл в НХЛ в 52, на ринг выходили в 59

Самые старые профессиональные атлеты из разных видов спорта

Forbes
Врач, который всегда был не согласен с коллегами Врач, который всегда был не согласен с коллегами

Макс фон Петтенкофер — основатель первого в Европе Института гигиены в Мюнхене

Знание – сила
Самые страшные хоррор-книги последних лет Самые страшные хоррор-книги последних лет

Книги, от которых у вас будут мурашки

Maxim
Россия «в состоянии крайней слабости» Россия «в состоянии крайней слабости»

Положение «белой России» в 1919 году выглядело крайне уязвимым

Дилетант
Скромная молодость? Зуммеры хотят меньше секса в кино и сериалах Скромная молодость? Зуммеры хотят меньше секса в кино и сериалах

Зрители от 10 до 24 лет хотят больше шоу и фильмов о платонических отношениях

ТехИнсайдер
На разных языках На разных языках

Отношение к религии у советской власти было всегда негативным

Дилетант
Литературные приемы: как Vesper стала лидером рынка элитной недвижимости Литературные приемы: как Vesper стала лидером рынка элитной недвижимости

Что помогло компании Vesper стать лидером рынка элитной недвижимости?

Forbes
Время ацтеков Время ацтеков

Что зашифровали ацтеки

Вокруг света
Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить? Практические вопросы: Почему горит индикатор TPMS и как это исправить?

Что такое индикатор TPMS?

4x4 Club
Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию

Какие виды спорта лучше всего подойдут для медитирования

Forbes
Желанное искусство каллипедии Желанное искусство каллипедии

Каллипедия — что это за искусство и как оно связано со сказками?

Знание – сила
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
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
Эль-Ниньо признали одной из причин пожаров на тихоокеанских островах во времена лапитской культуры Эль-Ниньо признали одной из причин пожаров на тихоокеанских островах во времена лапитской культуры

В экологических кризисах виноваты не только люди

N+1
Спасибо деду за ладу Спасибо деду за ладу

«Лада Голд»: еще одна сказка про 1990-е

Weekend
14-летний подросток из Ярославля убивает котят и снимает это на видео: в чем причина его насилия 14-летний подросток из Ярославля убивает котят и снимает это на видео: в чем причина его насилия

Как быть родителям, чьи дети могут быть склонны к насилию

Psychologies
5 экранизаций, чтобы пережить дождливую осень 5 экранизаций, чтобы пережить дождливую осень

Книжные экранизации для семейных вечеров

СНОБ
7 несъедобных вещей, которые нужно хранить только в холодильнике: вы и не догадывались об этом! 7 несъедобных вещей, которые нужно хранить только в холодильнике: вы и не догадывались об этом!

Некоторые приборы лучше хранить при низких температурах

ТехИнсайдер
Сергей Безбородов: «Продолжим строить бизнес по собственным правилам» Сергей Безбородов: «Продолжим строить бизнес по собственным правилам»

Сергей Безбородов вспоминает о рождении компании Qtec

РБК
Робот-маммолог ощупает грудь в поисках уплотнений Робот-маммолог ощупает грудь в поисках уплотнений

Робот-маммолог поможет в ранней диагностике рака груди

N+1
Dongfeng DF6. Китайская Navara для российского рынка Dongfeng DF6. Китайская Navara для российского рынка

Китайский пикап Dongfeng DF6: на удивление сбалансированный автомобиль

4x4 Club
Что делать, если разбилась пудра для лица? 3 гениальных способа восстановить любую рассыпчатую косметику Что делать, если разбилась пудра для лица? 3 гениальных способа восстановить любую рассыпчатую косметику

Разбитую пудру можно починить, да так, что ее невозможно будет отличить от новой

ТехИнсайдер
Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена

Как костюмы гангстеров из фильмов Гая Ричи дают фору костюмам Джеймса Бонда

Правила жизни
И с разными вкусами И с разными вкусами

Так ли полезен твой любимый йогурт?

Лиза
Поэт-пророк, или Есть ли у России будущее? Поэт-пророк, или Есть ли у России будущее?

Об одной идее Михаила Лермонтова

Знание – сила
Ну-ка выпрямись Ну-ка выпрямись

Топ-4 упражнения от сутулости

Лиза
Наталья Альбрехт отвечает на 6 неудобных вопросов к S-составляющей алюминиевого бизнеса Наталья Альбрехт отвечает на 6 неудобных вопросов к S-составляющей алюминиевого бизнеса

ESG-повестка продолжает играть важную роль в развитии российского бизнеса

РБК
«Когда мозг спит: Сновидения с точки зрения науки» «Когда мозг спит: Сновидения с точки зрения науки»

Почему события во снах часто не поддаются логике

N+1
Тренд на проявленность. В чем его суть и нужно ли это тебе Тренд на проявленность. В чем его суть и нужно ли это тебе

Быть проявленным – это значит быть собой, быть заметным, видимым для других

Лиза
Открыть в приложении