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

Формулы красоты Формулы красоты

Книга природы написана языком математики

Вокруг света
Бесконтактные платежи: насколько они безопасны Бесконтактные платежи: насколько они безопасны

Стоит ли переживать, если вы потеряли смартфон с системой бесконтактных платежей

CHIP
Первый резидент Кима Филби Первый резидент Кима Филби

Человек по имени Хиель Рейф сыграл немалую роль в истории разведки

Дилетант
Гиря из деревни: как уралец развивает спорт и культуру на малой родине Гиря из деревни: как уралец развивает спорт и культуру на малой родине

Зачем Артем Артемьев бесплатно поставляет продукцию Iron King деревням и школам

Forbes
Глобальная инфляция не отступает Глобальная инфляция не отступает

Помогут ли правила Пола Волкера в эпоху невообразимо дешевых денег

Деньги
«Я слышу то, что пишу» и другие цитаты писателя Юна Фоссе «Я слышу то, что пишу» и другие цитаты писателя Юна Фоссе

Разбираемся в своеобразии творчества норвежского писателя Юна Фоссе

РБК
Конец Орды Конец Орды

При Иване III Московское княжество освободилось от ордынской зависимости

Дилетант
Путешествия во времени и пространстве Путешествия во времени и пространстве

Величественный Амбуаз, окруженный парком Шамбор и охотничий замок Франциска I

Знание – сила
8 способов снять стресс на рабочем месте 8 способов снять стресс на рабочем месте

Тренер по развитию мозга рассказывает, как снять стресс, находясь на работе

Psychologies
10 необычных способов использования куска мыла в быту: стоит попробовать каждый! 10 необычных способов использования куска мыла в быту: стоит попробовать каждый!

У нас есть аргументы за то, чтобы вы хранили в доме хотя бы один кусок мыла!

ТехИнсайдер
«Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу «Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу

Что новое поколение авторов привнесло в современную российскую литературу

Forbes
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
Как избавиться от страха за пять минут Как избавиться от страха за пять минут

Откуда «растут ноги» и как справиться с любым страхом за пять минут?

VOICE
Какой камень является твоим талисманом и с какой одеждой его лучше носить: советы стилистов Какой камень является твоим талисманом и с какой одеждой его лучше носить: советы стилистов

Верите вы в астрологию или нет, в камнях есть что-то магическое

VOICE
«Время измениться в размерах» «Время измениться в размерах»

Корифеи медиабизнеса обсуждают будущее аналоговых и цифровых медиа

Правила жизни
Угнаться за электроном: как лазерные импульсы помогли получить Нобелевскую премию Угнаться за электроном: как лазерные импульсы помогли получить Нобелевскую премию

Сверхкороткие лазерные импульсы позволяют изучать процессы короче секунды

Forbes
Маленькие взрослые: 4 типа парентификации и их последствия Маленькие взрослые: 4 типа парентификации и их последствия

В каких семьях возникает парентификация и как она влияет на нашу жизнь

Psychologies
Петергофские фонтаны Петергофские фонтаны

Петергофский дворцовый комплекс — одно из масштабных начинаний Петра Первого

Знание – сила
Липома: удалять или нет Липома: удалять или нет

Какие мифы существуют вокруг липомы — доброкачественного образования

Лиза
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
От идолов до айдолов: что такое парасоциальные отношения и могут ли они навредить? От идолов до айдолов: что такое парасоциальные отношения и могут ли они навредить?

Может ли сильная любовь к музыканту навредить психике?

Правила жизни
Депрессия: как распознать опасность? Депрессия: как распознать опасность?

Депрессию нельзя недооценивать: затянувшись, она может отнять у нас годы жизни

Psychologies
8 психологических трюков в ресторанных меню 8 психологических трюков в ресторанных меню

Как заведения стараются повлиять на то, что вы будете заказывать

Psychologies
Немедленно уберите свои ботинки с батареи: 6 способов быстро высушить промокшую обувь Немедленно уберите свои ботинки с батареи: 6 способов быстро высушить промокшую обувь

Рассказываем, как правильно сушить ботинки, чтобы не испортить их внешний вид

ТехИнсайдер
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
Депутаты увидели риск нехватки денег в регионах на повышение зарплат бюджетников Депутаты увидели риск нехватки денег в регионах на повышение зарплат бюджетников

Бюджеты бедных регионов могут не справиться самостоятельно с ростом расходов

Forbes
Лед и пламя: как Сандре Хюллер удалось стать одной из самых важных актрис своего поколения Лед и пламя: как Сандре Хюллер удалось стать одной из самых важных актрис своего поколения

Как Сандре Хюллер стала незаменимой в международном кино

Правила жизни
Вливания в «молочные реки» Вливания в «молочные реки»

Производство молока остается привлекательным направлением для инвесторов

Агроинвестор
Найденный в поле Plymouth 1939 года выпуска, стал великолепным олдтаймером Найденный в поле Plymouth 1939 года выпуска, стал великолепным олдтаймером

Известно ли вам, что Plymouth производил пикапы?

4x4 Club
Как «Божественная комедия» Данте повлияла на культуру: от архитектуры до компьютерных игр Как «Божественная комедия» Данте повлияла на культуру: от архитектуры до компьютерных игр

Как написанная 700 лет назад книга повлияла на культуру XX и XXI веков

СНОБ
Открыть в приложении