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

Свобода в союзе с гильотиной Свобода в союзе с гильотиной

Начиналась революция во Франции красиво — с Декларации прав человека

Дилетант
Даже эту проблему можно решить: как закрасить пятна от отбеливателя на цветной и белой одежде Даже эту проблему можно решить: как закрасить пятна от отбеливателя на цветной и белой одежде

Как спасти одежду от светлых или желтых пятен от отбеливателя

ТехИнсайдер
Лабиринт: запутанная история Лабиринт: запутанная история

Самые необычные лабиринты мира – история и тайны

Вокруг света
Никто не виноват. Стратегия жизни с неизлечимым генетическим заболеванием Никто не виноват. Стратегия жизни с неизлечимым генетическим заболеванием

Как жить семье, в которой есть человек с неизлечимым генетическим заболеванием

СНОБ
Когда это закончится? Когда это закончится?

Жителям Польши дольше других пришлось ждать, чем кончится схватка

Дилетант
Осложненная беременность: как в России рожают женщины с сопутствующими заболеваниями Осложненная беременность: как в России рожают женщины с сопутствующими заболеваниями

Как рожают пациентки с ограниченными возможностями здоровья?

Forbes
Москва и Киев. Первая неделя войны Москва и Киев. Первая неделя войны

В первые дни ВОВ Совнарком СССР озаботился вопросом состояния торговли

Дилетант
С чем это связано С чем это связано

Скромный трикотажный свитер не теряет популярности

Robb Report
Романтики с большой дороги: как менялся образ бандитов в кино Романтики с большой дороги: как менялся образ бандитов в кино

Как менялся образ «благородного преступника» в российских сериалах

Правила жизни
Бисквиты, терракоты и фаянс: как художники-керамисты добиваются успеха на рынке Бисквиты, терракоты и фаянс: как художники-керамисты добиваются успеха на рынке

Семь современных художников-керамистов со всего мира

Forbes
Каменный газ, «зеленая» сталь и дроны на свалке Каменный газ, «зеленая» сталь и дроны на свалке

Какие технологии помогут справиться с климатическим кризисом

РБК
Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Поиск жизни на ближайших планетах натолкнулся на великое молчание

Наука и жизнь
Яир Лапид: «Двойная ловушка». Расследование детектива Ширмана Яир Лапид: «Двойная ловушка». Расследование детектива Ширмана

Отрывок из броского детектива о частном сыщике «Двойная ловушка»

СНОБ
Как успокоить кошку во время течки: советы, которые облегчат жизнь вам и питомцу Как успокоить кошку во время течки: советы, которые облегчат жизнь вам и питомцу

Как помочь кошке во время течки и предоставить ей достаточный комфорт

ТехИнсайдер
Кесарево безумие: как правители Римской империи сходили с ума Кесарево безумие: как правители Римской империи сходили с ума

Чем болели римские Цезари и как справлялись со своими недугами?

Правила жизни
4 ментальных расстройства, вызывающих болтливость 4 ментальных расстройства, вызывающих болтливость

Склонность много болтать может быть симптомом психических заболеваний

Psychologies
Безумный ученый против Гитлера: жизнь и борьба Джеффри Пайка Безумный ученый против Гитлера: жизнь и борьба Джеффри Пайка

У англичан абсолютное оружие было. И звали его Джеффри Пайк

Правила жизни
6 модных и практичных образов на осень-зиму: уроки стиля от Ирины Шейк 6 модных и практичных образов на осень-зиму: уроки стиля от Ирины Шейк

Подсмотрим пару-тройку модных трюков у любимой Ирины Шейк?

VOICE
Большинство женщин не готовы встречаться с мужчиной без квартиры: почему для них это важно Большинство женщин не готовы встречаться с мужчиной без квартиры: почему для них это важно

Почему вопрос недвижимости так важен для россиян? Объясняет психолог

Psychologies
Красоты Сихотэ-Алиня Красоты Сихотэ-Алиня

Сихотэ-Алиня — прекрасный и чудесный мир контрастов

Знание – сила
Дурачась навека: история фильма «Монти Пайтон и священный Грааль» Дурачась навека: история фильма «Монти Пайтон и священный Грааль»

Как появился «Монти Пайтон» и как рождались его шутки

Правила жизни
«Паразитизм женского пола»: как философы и феминистки осмысляли патриархат «Паразитизм женского пола»: как философы и феминистки осмысляли патриархат

Говоря о неравенстве, мы часто упоминаем патриархат. А что это вообще такое?

Forbes
«Совы во льдах: Как спасли самого большого филина в мире» «Совы во льдах: Как спасли самого большого филина в мире»

Где живут самые большие филины и как привлечь их внимание

N+1
10 лучших сериалов про семью и отношения за последние 10 лет 10 лучших сериалов про семью и отношения за последние 10 лет

10 любопытных сериалов об отношениях — счастливых и не очень

Правила жизни
Польза и вред фиников: 8 научных фактов Польза и вред фиников: 8 научных фактов

В чем польза и вред фиников для организма

РБК
Доказательные практики в сфере социального сиротства | Evidence-Based Practices in Social Orphanhood Доказательные практики в сфере социального сиротства | Evidence-Based Practices in Social Orphanhood

Что такое доказательные практики в социальной сфере

Позитивные изменения
Как детские травмы формируют синдром отложенной жизни: примеры из практики коуча Как детские травмы формируют синдром отложенной жизни: примеры из практики коуча

Как синдром отложенной жизни нередко формируется еще в детстве

Psychologies
Австралийские аборигены похоронили динго более 2000 лет назад Австралийские аборигены похоронили динго более 2000 лет назад

Динго играли заметную роль в жизни аборигенов Австралии

N+1
Как компании теряют деньги из-за дискриминации женщин и почему важен отцовский декрет Как компании теряют деньги из-за дискриминации женщин и почему важен отцовский декрет

Как дискриминация мешает развитию компаний

Forbes
Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына

Что известно о сестре лидера Северной Кореи

Forbes
Открыть в приложении