Диалоги (март 2003 г.) - Александр Гордон

Что касается других кризисов, то из них можно выйти. Я думаю, что, например, вынос тяжёлой промышленности и химической промышленности в космос, конечно, решительно оздоровил бы биосферу. Если был бы какой-то единый управляющий механизм, типа Организации Объединённых Наций на высшем уровне, можно было решить и внутренние проблемы. Ну, то есть здесь тупика нет, по-моему. Но сложности, конечно, будут.

Генетическая история человечества

Участники:

Эльза Хуснутдинова – доктор биологических наук, профессор, член-корреспондент АН Башкортостана

Лев Животовский – доктор биологических наук, профессор, главный научный сотрудник Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН

Александр Гордон: Доброй ночи. Я вот обратил внимание, что каждому из тех, с кем я разговаривал, близок смысл выражения, что каждый человек носит в себе мир. Разумеется, приятно осознавать этаким вместилищем миров именно себя. Но сегодня мы поговорим о том, что, действительно, каждый человек и всё человечество в целом носит в себе мир, и даже миры, реально существовавшие, мало того, необходимо существовавшие для нашей жизни сегодня.

Лев Животовский: Сегодня мы будем говорить о генетической истории и об эволюционной истории человека. И в начале пару общих слов об эволюции вообще. Мы помним со школы, что эволюция живых существ представляется в виде дерева с мощным стволом, которое росло, потом появлялись ветви большие, от этих ветвей меньшие ветви, потом веточки и так далее. И вот на сегодня мы имеем такую пышную крону, одна из многочисленных веточек которой и есть человек. Мы не были свидетелями эволюции. Мы не знаем, как это эволюционное дерево росло, и поэтому, изучая его, мы как бы проецируем в обратную сторону наши знания существующих сейчас видов. Мы строим так называемые филогенетические деревья, основываясь на близости или несхожести ныне существующих видов по морфологическим признакам, физиологическим особенностям, по каким-то анатомическим строениям, ну и, конечно, основываясь на археологических находках. Близкие по морфофизиологическим признакам организмы мы группируем в одни ветви, другие сходные организмы в другие ветви, а потом, как бы ретроспективно идём назад во времени и строим филогенетическое древо. Его мы и трактуем как эволюционное дерево. Достижение генетики заключается в том, что генетика помогает нам в описании такого эволюционного дерева и в понимании эволюции. Дело в том, что эволюция – это, прежде всего, изменение ДНК, не полностью, но во многом. Это такие точковые изменения. Известно, что ДНК состоит из последовательности нуклеотидов, где один нуклеотид может быть заменён на другой. Таковы элементарные изменения. Группа ДНК образует хромосомы, хромосомы могут изменяться: какая-то часть, скажем, исчезать или, наоборот, добавляться, хромосомы могут сливаться. Вот так, генетически, идёт преобразование наследственной информации, и поэтому генетика уже внесла своё слово в новое понимание того, как эволюция происходит. Правильно ли, что филогенетическое древо построено по морфологическим и физиологическим признакам? Действительно, оказалось, что соответствие очень большое, поэтому далёкие виды на этом филогенетическом древе далеки друг от друга и по генетическим признакам – по ДНК. Если мы, скажем, возьмём человека и сравним его, допустим, с червём, то, окажется, что по ДНК они очень далеки друг от друга. А, скажем, если сравним с кошкой или собакой, то выясниться, что мы гораздо более близки по ДНК друг к другу. Мы и на филогенетическом древе близки. Если мы пойдём по этому филогенетическому древу дальше, то в классе млекопитающих мы доберёмся до веточки приматов. На этой веточке приматов мы увидим, что есть обезьяны низшие и есть обезьяны высшие. А вот веточка – человек, и если мы пойдём по этой веточке, то увидим, что даже чисто зрительное сходство увеличивается. Оказывается, что по ДНК мы становимся всё больше и больше похожи. Насколько похожи? Генетика позволяет ответить на этот вопрос. Если мы возьмём ДНК шимпанзе и ДНК человека и сопоставим их друг с другом, то, окажется, что мы близки не только внешне, а мы близки и по ДНК. В среднем, мы отличаемся только одним из ста нуклеотидов. То есть, если мы возьмём длинную цепочку из нуклеотидов, то, скажем, тысяча нуклеотидов у нас и у шимпанзе будут идентичны, а тысяча первая будет отличаться. Или, например, если десять похожи, то одиннадцатый будет отличаться. В среднем каждый сотый нуклеотид отличается, значит, мы на 99 процентов генетически тождественны шимпанзе, то есть очень близки.

А теперь давайте перейдём, собственно, к человеку. Вот возьмём разных людей, будь то аборигены Америки или Океании, или возьмём человека из Европы и сравним их. Кажется, что они очень разные. Нам кажется, что мы очень разные, но на самом деле мы очень похожи. Давайте вспомним фильм «Мимино»: там есть два главных героя, которые абсолютно разные, один из них грузин, другой – армянин. Они входят в лифт, и туда же входит делегация японцев. Потом все они вместе выходят из лифта, и один японец говорит другому: «Ну, надо же, эти русские все на одно лицо, их не отличить». Если хотя бы чуть-чуть взглянуть на нас со стороны, то выяснится, что мы очень похожи, хотя нам кажется, что мы принципиально разные. А какую объективную характеристику нам может дать взгляд со стороны? Это анализ ДНК. И вот если мы сравним ДНК от разных людей, то увидим, что мы отличаемся друг от друга только на одну десятую процента. То есть, только каждый тысячный нуклеотид у нас разный, а 999, в среднем, одинаковые. И более того, если мы посмотрим по ДНК на все генетическое разнообразие у людей, у самых разных представителей, то окажется, что этих различий гораздо меньше, чем различий между особями шимпанзе в одном и том же стаде.

А.Г. То есть, у шимпанзе больший набор нуклеотидов?

Л.Ж. Они отличаются друг от друга сильнее, чем мы, люди, друг от друга. То есть люди действительно очень похожи.

А.Г. Ну, тогда, извините, есть вопрос. А кто больше различается между собой, представители одной расы или разных рас?

Л.Ж. Мы чуть позже об этом поговорим, но различия не такие уж сильные, как, скажем, это могло бы показаться по ДНК. Мы не очень отличаемся друг от друга: все люди генетические братья и сёстры. Такая близость и в то же время какое-то различие возможны потому, что наши ДНК содержат, примерно, три миллиарда нуклеотидов. Каждый тысячный составляет разницу, так что получается, что где-то три миллиона нуклеотидов у нас разные. Правда, большинство из них, скорее всего, падает на молчащие участки ДНК, а гены у нас, в принципе, во многом одинаковые. Если мы возьмём молекулу гемоглобина, а это важная молекула, потому что она переносит кислород из лёгких в клетки организма, и если мы сравним всех людей, то окажется, что у нас абсолютно одинаковые молекулы гемоглобина. Малейшее изменение, например не та аминокислота, а она кодируется набором нуклеотидов, и это уже заболевание. Почти идентичен гемоглобин у нас и у гориллы, допустим, буквально единичное различие. То есть мы действительно очень схожи. Так вот, люди ещё более схожи между собой. Но тогда откуда взялось это, так сказать, маленькое различие, и достаточно ли его, чтобы выявить какие-то эволюционные события в пределах рода «гомо сапиенс», к которому мы все принадлежим?

Эльза Хуснутдинова: Ну, действительно, откуда у нас такие различия и кто вообще наш предок? Этот извечный вопрос и до сих пор остаётся очень спорным. До последнего времени палеоантропологи считали, что древнейшим предком современного человека является афарский австралопитек, который жил, примерно, 3-4 миллиона лет назад. И к этому же виду относится знаменитая Люси, костные останки которой были найдены в 70-х годах в Эфиопии. Ну, и в последнее время палеоантропологи считают, что древнейшим прародителем современного человека является другой вид австралопитека, а именно австралопитек рамидус. Костные останки австралопитека рамидуса тоже были найдены в Эфиопии, а возраст этих костных останков составляет уже где-то четыре с половиной миллиона лет. Первый представитель рода гомо появился где-то два миллиона лет назад, и это был человек умелый. Костные останки этого гомо хабилис были обнаружены в Африке. Потом человека умелого заменил гомо эректус, или человек прямоходящий. Считается, что человек прямоходящий жил где-то миллион семьсот тысяч лет назад, а костные останки гомо эректус были найдены и в Африке, и в Азии. К этому виду относится, например, всем известный финантроп, или пекинский человек, а также питекантроп, или яванский человек. В то же время были найдены костные останки, возраст которых составляет 250 тысяч лет. То есть считается, что эти люди очень долго жили. А первый представитель вида гомо сапиенс, к которому мы принадлежим, появился где-то 500 тысяч лет назад, и его назвали архаичный гомо сапиенс. Костные останки архаичного гомо сапиенса были обнаружены и в Африке, и в Европе, и в Азии. И поэтому возникает вопрос: где же точно возник предок современного человека? Где же возник современный человек? В настоящее время существуют две основные конкурирующие гипотезы: это мультирегиональная гипотеза и монофилетическая гипотеза. Согласно мультирегиональной гипотезе, люди разных рас имеют различное происхождение. Данная гипотеза основана на представлении о параллельной, непрерывной эволюции местных континентальных разновидностей у гомо эректус, что, в конечном итоге, через стадию архаичных людей привело к возникновению современных рас человека. Считается, что все предковые популяции составляли единую популяционную систему и обменивались между собой генами. А согласно другой гипотезе, монофилетической, все люди имеют общее происхождение. Утверждается, что современный человек разумный и архаичный гомо сапиенс это совершенно разные виды. То есть считается, что появление современного человека это результат возникновения новой эволюционной линии. В принципе, сторонники обеих этих гипотез расходятся в одном, а именно в уточнении места происхождения человека. Большинство палеоантропологов считают, что человек произошёл в Африке, но в то же время их мнения расходятся по вопросу о времени возникновения современного человека. Согласно мультирегиональной гипотезе, современный человек возник где-то миллион семьсот тысяч лет назад, а согласно монофилетической гипотезе, человек это новый вид и появился совсем недавно, около 500 тысяч лет назад. Но, в конце концов, антропологи и археологи не смогли поставить убедительную точку в этом полувековом споре. Коренной перелом в ход этой дискуссии внесли молекулярные генетики, благодаря открытию полиморфизма ДНК. Для восстановления истории происхождения человека, молекулярные генетики проводят исследования различий между геномами представителей разных рас и народов. Путём сравнения двух родственных генетических текстов и по числу различий между ними, можно датировать время появления последней предковой мутации и тем самым установить время существования общего предка популяции.