Шість новин про еволюцію людини

Крок до воскреслого неандертальця?
Пам’ятаєте ідею, розіграну у «Парку Юрського періоду»? Витягнути з окаменілостей ДНК, прочитати її і впровадити в яйцеклітку сучасної тварини? Щодо динозаврів така ідея, безсумнівно, є чистою фантазією. Звісно, повне відновлення ДНК вимерлих ящерів неможливе. Звісно, крім послідовностей ДНК для відновлення зниклого виду необхідно мати відповідну яйцеклітку, що містить високоупорядкований комплекс білків і інших сполук, які визначають, що і як із геномом у клітині буде прочитано і втілено під час розвитку. Звісно, складність такої яйцеклітки вражаюча, і для її отримання та розвитку потрібна самка виду, що потребує відновлення…
З близькими родичами сучасних видів хоча б зрозуміло, звідки брати яйцеклітку. Для відновлення мамонта можна спробувати яйцеклітку слона, для воссоздання шерстистого носорога використати сучасних носорогів, а для оживлення неандертальця взяти яйцеклітку Homo sapiens. Чию ж яйцеклітку використати для динозавра? Крокодила? Страуса? На жаль, така затія приречена на провал.
Проте навіть відновлення послідовностей ДНК — не таке вже просте діло, як здається на перший погляд. Нещодавно за новинними агентствами пройшло повідомлення про відновлення одного гена динозаврів. Насправді йшлося про воссоздання гіпотетичної вихідної послідовності одного з білків у спільного предка крокодилів, птахів і динозаврів. Така робота проводиться на підставі досить сумнівного припущення, що білкові послідовності еволюціонують завжди найекономічнішим шляхом (з мінімальною кількістю змін, необхідних для переходу з одного стану в інший). Очевидно, про специфічні особливості ДНК динозаврів за таким методом сказати нічого визначеного неможливо. А адже мова йде лише про послідовність одного гена, спільного для динозаврів і їхніх сучасних родичів, що вже про геном у цілому!
Читання (а не абстрактна реконструкція) послідовностей ДНК можливе лише для нещодавно вимерлих видів. Але і тут криється серйозна проблема. ДНК викопних кісток неминуче забруднена чужорідною ДНК, передусім ДНК бактерій. Для ідентифікації того чи іншого виду або порівняння ступеня спорідненості можна використовувати характерні послідовності ДНК мітохондрій (у бактерій, як прокаріотичних організмів, мітохондрій немає). А як розпізнати послідовності ядерного геному відновлюваного виду, вибираючи їхні фрагменти з хаосу різноманітного походження?
Спеціалісти Об’єднаного інституту геному в Каліфорнії нещодавно оголосили про реконструкцію послідовності ДНК печерного ведмедя, Ursus spelaeus, витягнутої з викопних зубів цього тварини. Печерний ведмідь був великим травоїдним, що жив поруч із древнім людиною і слугував об’єктом його полювання. Близько 10 тисяч років тому цей вид вимер. Ймовірно, причиною вимирання стало зміна клімату в кінці льодовикового періоду, але свою роль у цьому події зіграла й активність древніх людей. Люди не лише полювали на печерного ведмедя, а й поклонялися йому. На стоянці неандертальців у Швейцарії знайдені ведмежі черепи, акуратно складені в «шафки» з каменю. Продовжуючи славну традицію, американські дослідники використали кістки печерного ведмедя для значно більш витонченого чаклунства.

Витягнення і розшифрування послідовностей ДНК з викопних зубів були лише першим кроком їхньої роботи. Далі довелося ідентифікувати і виключити фрагменти, що належать бактеріям, і виділити ділянки ДНК ведмедя (до речі, послідовності печерного ведмедя ідентифікували, порівнюючи їх із послідовностями собак, що належать до того ж відряду Хижаки, що включає ведмедів. На жаль, послідовності сучасних ведмедів докладного вивчення поки не отримали — вимерлий вид виявився цікавішим за живого). Повної послідовності геному печерного ведмедя в підсумку, звичайно, не отримали. Результат роботи скоріше демонструє ефективність нового методу реконструкції, що саме по собі вже багато.
А розмови про оживлення неандертальця — це все ж рекламний трюк, а не реальна можливість. З величезними складнощами стикається навіть клонування людини з використанням цілком функціональних клітин і працюючого спадкового апарату, не кажучи вже про успіх пересадки «викопної» послідовності іншого виду. Але надія вмирає останньою.
 
Епоха змін
Чи випадково людина з’явилася на Землі саме тоді, коли її «запалило»? Протягом попередніх десятків мільйонів років на нашій планеті було досить тепло. Потім Антарктида зайняла своє нинішнє положення біля південного полюса, і на Землі трохи охололо. Але регулярне чергування оледенінь, викликане з’єднанням Південної та Північної Америк, розпочалося 3–4 млн років тому, саме в той період, коли, за припущенням, з’явилася людина.
Спеціалісти з Потсдамського університету вивчили відклади озер, що існували у Східній Африці (там, де жили наші предки) від 1 до 3 млн років тому, і з’ясували, що людство розвивалося у швидкозмінному середовищі. У цьому допомогли діатомові водорості, що населяли озера, їхні кремнеземні скелети добре зберігаються у викопному стані. Вік відкладів вчені визначили за шарами вулканічного попелу.
Останнім часом стало зрозуміло, що в стабільних екосистемах зазвичай відбуваються лише повільні еволюційні зміни, пов’язані зі взаємною притиркою сусідніх видів. Інша справа — епохи змін. Навіть якщо наші предки мігрували то на північ, то на південь, залишаючись у відносно звичних кліматичних умовах, їм усе одно доводилося пристосовуватися до безперервно мінливого середовища. Наш рід пішов шляхом гнучкого пристосування до різноманітних умов, заснованого на культурному успадкуванні, і сприяв такому вибору саме «кліматична лихоманка».
Що далі? Біологічна еволюція Homo sapiens уповільнилася, і нині ми пристосовуємося до середовища в основному культурно. Але швидкі зміни, у тому числі й викликані нашими власними руками, впливають на інші види. Наприклад, адаптаційний потенціал сірих щурів не поступається людському. Ці гризуни встигають перестраювати свою поведінку, якими б швидко не змінювалися навколишні умови. Мозків у них, звичайно, мало, але кров нам вони ще зіпсують. А хто може сказати, які ще види в найближчій еволюційній перспективі відповісти на виклик епохи змін?
 
На півдорозі до надлюдини
Брюс Лан (Bruce Lahn) з Чиказького університету повідомив у журналі Science, що біологічна еволюція людського мозку продовжується і в наш час. Керована ним група дослідників вивчала поширення двох генів, порушення роботи яких призводить до мікроцефалії (різкого зменшення розміру мозку).
Виявилося, що у здорових людей зустрічаються різні алелі (стани) цих генів. Припущення, що ці алелі функціонально ідентичні, спростовується тим, що в їхньому поширенні серед населення нашої планети спостерігаються сліди дії відбору. Старіші алелі описаних генів частіше зустрічаються в Африці, але з розселенням людини частоти еволюційно молодших алелей у популяціях зростали.
Гени, про які йдеться, еволюціонували інтенсивніше у предків людей, ніж у родинних групах ссавців. Можна припустити, що їхнє нормальне функціонування не лише захищає від мікроцефалії, а й сприяє кращому розвитку мозку у здорових індивідів. Отже, мозок корінних європейців, азіатів і американців «розумніший», ніж мозок корінних африканців?
Висновки Лана суперечать склаленому уявленню, що приблизно 50–100 тисяч років тому цілеспрямована біологічна еволюція нашого виду припинилася. З того часу успішність або невдача особини, як вважають, стали визначатися не стільки вродженими задатками, скільки тим, чого вона навчилася. За традиційними уявленнями, відбір останнім часом мав переважно негативний характер, відсіюючи нежиттєздатних або «глухих до навчання» індивідів, а не надаючи перевагу високоадаптивним або високорозумним.
Подана точка зору має важливе політичне наслідок. Якщо еволюція людини давно завершилася, немає підстав надавати принципове значення відмінностям між расами, які сформувалися пізніше цього терміну. Тут діє така логіка: якщо ми вкажемо на існування якихось відмінностей між певними групами людей (представниками різних рас, чоловіками і жінками, брюнетками і блондинками тощо), хтось зробить висновок, що одна з цих груп краща за іншу. Такий висновок може призвести до дій, не схвалюваних у вільному демократичному суспільстві, і відповідальність за ці дії мають нести дослідники, які наважилися порівнювати. Відтак жодних відмінностей між різними групами людей не має бути взагалі, а дослідження, спрямовані на їх пошук, аморальні.
На жаль, це не жарт. Феміністські спільноти публікують багатосторінкові роботи, де доводять, що між чоловіками і жінками немає жодних біологічних відмінностей¹, а голлівудські продюсери стежать, щоб у екранній реальності не всі представники тієї чи іншої національної меншини виявилися негативними персонажами. Звісно, при неупередженому розгляді проблема виявляється вирішеною. Відношення «краще‑гірше» є похідним від відношення «добре‑погано», яке застосовне лише до ситуацій морального вибору. А який моральний вибір може бути в тому, що персонаж А народився жінкою, здатна народжувати і годувати грудьми дітей, а персонаж Б народився чоловіком і ніколи не стане матір’ю?
Ситуація ускладнюється, коли ми переходимо від порівняння статей до порівняння рас, як у роботі Лана. За всієї складності статевих відносин чоловіки без жінок і жінки без чоловіків поки не обійдуться. Еволюція вшила у більшість з нас механізм інтересу і потягу до протилежної статі. На жаль, щодо представників інших рас біологічно передбачена скоріше ксенофобія. Погано, коли те, до чого підштовхує примітивний груповий егоїзм, підкріплюється раціональними аргументами. «Наукові» пояснення расизму завдали людству значної шкоди і підривають авторитет відповідних розділів антропології.
Ймовірно, слід блокувати не наукові дослідження, з яких можна зробити хибні висновки, а саме ці висновки. Але в будь‑якому випадку результати подібних досліджень треба добре обґрунтовувати. І щодо висновків Лана у повітрі висить ряд питань. Зареєстровано відбір за двома генами, що впливають на мозок. Чи означає це, що відбір пов’язаний саме з удосконаленням формування мозку, а не, скажімо, зі стійкістю до інфекційних хвороб?
Наведемо приклад. У зелених жаб зустрічаються два типи забарвлення: з смугою по хребту і без неї (п’янка). Їхнє розвиток визначається одним геном. Аналіз частот двох забарвлень показує, що їхнє співвідношення в популяції змінюється протягом року. Справа в тому, що одне з них більш холодостійке і краще переносить холодні зими, а інше більш стійке до токсинів і краще виживає в забруднених водоймах. Спостерігач, який вирішив би, що відбір спрямований на наявність або відсутність смуги на спині, допустив би серйозну помилку.
Повертаючись до роботи Лана, зазначимо, що в ній відсутні дані про розвиток мозку у носіїв тієї чи іншої алелі, необхідні для інтерпретації отриманих результатів. Можливо, ці дані збираються… що ж, почекаємо. А поки їх немає, спитаємо себе: чи можна сподіватися, що різні групи людей дійсно виявляться ідентичними за тими ознаками, які ми вважаємо суттєвими? А якщо така надія здається ілюзорною, варто подумати, як зробити, щоб пізнання нашої природи і опис наших відмінностей не ставали приводом для підвищення одних і приниження інших. Добре все ж, що ми різні!1 В тому числі і в роботі мозку. А це, звичайно, не так: нещодавно British Journal of Psychology, наприклад, опублікував статтю вчених з Ольстерського та Манчестерського університетів, які показали, що чоловіки мають достовірно вищий IQ. До речі, це може частково пояснюватися приблизно на 10 % більшим об’ємом мозку у чоловіків, ніж у жінок (проте не слід забувати, що тести на IQ далеко не ідеальне мірило інтелекту). Повертаючись до тексту

Прямохождення — баг?
У останні десятиліття значно розширились уявлення про основні етапи походження людини. Безліч нових знахідок дозволило описати кілька видів ссавців, близьких до людини, а також цілий ряд більш далеких наших родичів — представників сімейства гомінідів. Попередні уявлення про відносно лінійний характер еволюції «з мавп у людей» виявились несумісними. Наша група розвивалась таким же «кустом», як і багато інших. Не мало особливостей, що посилювалися в ході становлення Homo sapiens, було пов’язано з позитивним зворотним зв’язком, так що навіть не сказати, що серед них причина, а що — наслідок. В один вузол сплелися складна соціальна організація, гнучка поведінка, тривале дитинство, збільшення мозку, культурна спадщина, перехід до постійної сексуальності та прихованого протікання овуляції тощо. Але що запустило цей процес?
Можливо, свою роль зіграв перехід до прямохождення. Раніше його пов’язували з освоєнням відкритих просторів, куди виходили колишні лісові жителі — наші предки. Нібито на відкритій місцевості треба було вирівнятися, щоб заздалегідь побачити небезпеку. Знахідки прямоходячих лісових приматів спростували цю гіпотезу. Загальноприйнятого пояснення причин прямохождення поки що немає.
І ще один штрих. П’ятирічна макака на ім’я Наташа з сафари‑парку під Тель‑Авівом підхопила вірусну інфекцію, що вражає шлунково‑кишковий тракт, і ледь не померла. Одужавши, вона перейшла до прямохождення, різко не схожого на спосіб пересування її родичів. Свідки підкреслюють «людський» характер пластики Наташі. Ветеринар клініки, який звернув увагу на цей факт, пов’язує його з ураженням мозку внаслідок хвороби.
Переміщення — надзвичайно складне завдання. Людина навіть стоїть зовсім не так, як, скажімо, стоїть стіл. Наша «нерухомість» — безперервна послідовність відхилень від певної середньої пози і їх негайна корекція. Це вимагає хорошого розвитку спеціалізованих нейронних мереж у мозку.
Якщо історія з Наташею — правда, то навіть у далеких від людини мавп є все необхідне для прямохождення: від опорно‑рухового апарату до системи керування рухом. Можливо, порушення роботи основного керуючого механізму активізувало резервний? Тоді виходить, що поштовх до зародження цивілізації могла дати помилка? А які ще наші особливості виникли внаслідок відмови нормальних регуляторних механізмів?

Продовження політики іншими засобами, чи?..
На багато соціальних особливостей, притаманних людині, представники суспільних наук і вчені‑натуралісти дивляться принципово по‑різному. Для натуралістів характерний аналіз форм людської поведінки і її соціальних структур, що простежує історію їх виникнення. Адепти «протинаукових» дисциплін зазвичай намагаються надати соціальним феноменам соціальне ж пояснення. Наприклад, існування лідерів у суспільстві можна пояснювати на основі якихось метаморфоз теорії суспільного договору або вивчаючи характерні особливості лідерів у павіан. Моральні принципи сучасної людини можна віднести до якихось скрижалей, а можна — до природної моралі тварин, відкритої австрійським біологом Конрадом Лоренцом.
Яка форма поведінки може бути визнана більш людською, ніж війна? Згадайте хоча б про роль, яку відіграла війна у технологічному прогресі чи в еволюції державних інституцій… Однак корені цього явища простежуються і в нашому далекому еволюційному минулому. Так, нові дослідження цього феномена провів мексикано‑британський науковий колектив, що вивчав поведінку павукообразних мавп у Мексиці.
Дослідники спостерігали за двома стадами мавп, що займали сусідні ділянки в тропічному лісі. Було зафіксовано виїзди членів обох стад на територію супротивників, організовані практично так само, як і у неушкоджених цивілізацією людських племен. Група самців таємно проникає на ворожу територію, де шукає особин, що відокремилися від чужої стаї, і нападає на них. Смертельних випадків у павукообразних мавп поки не спостерігалося, проте за аналогією з шимпанзе та людиною можна припустити, що вони цілком можливі.
У виборі жертв у мавпиних війнах проявляються принципи природної моралі (у розумінні Лоренца). Страждають переважно дорослі самці; самок і дітей зазвичай щадять (хоча самки можуть піддаватися сексуальній агресії). Поки військові виїзди були описані лише для людини і шимпанзе, їх походження можна було пов’язувати з полюванням (шимпанзе різноманітять свій раціон м’ясною їжею). Павукообразні мавпи не полюють, і їхній приклад доводить, що розвиток військових навичок не пов’язаний з харчуванням.
Слід зазначити, що павукообразні мавпи не є нашими близькими родичами. Це американські (широконосі) мавпи, високоадаптовані до деревного способу життя. Пересуватись у гілках цим невеликим (до 10 кг) тваринам допомагають не лише довгі та тонкі («павукообразні») кінцівки, а й хватка хвоста. Ці мавпи, здається, нерозривно пов’язані з деревами. Застрілена мисливцем особина залишається висіти в гілках, смерть не розпускає мертву хватку її кінцівок. Однак, як би то не дивно, для військових виїздів мавпи спускаються на землю. Дослідники припустили, що це сприяє більш прихованому переміщенню (хоча й створює небезпеку нападу з боку наземних хижаків).
У цьому контексті можна згадати, що причини, які змусили наших предків перейти до двоногого переміщення по землі, так остаточно і не з’ясовані. Раніше вважали, що така подія пов’язана з витісненням лісів саванами; зараз є підстави стверджувати, що першими двоногими стали ще лісові жителі. Можливо, на ноги нас поставила війна?

Спис як крок до ядерного стримування
Сучасна геополітична картина значною мірою склалась внаслідок того, що людство володіє зброєю, яка навіть наддержаві не дає відчувати себе в безпеці. Ядерна дубина не дозволила увійти в кличку не лише США і СРСР, а, наприклад, Індії і Пакистану. Прагнення оволодіти суперзброєю або не допускати її поширення значною мірою визначає сучасну політику. Коли розпочався подібний процес і куди він веде?
Раймонд Келлі (Raymond Kelly), антрополог з Університету Мічигану в Енн‑Арборі, вважає, що нові відносини між сусідніми групами людей виникли близько мільйона років тому, з винаходом списа. Розглядаючи, наприклад, поведінку шимпанзе, ми можемо побачити, що результат того чи іншого конфлікту визначається перш за все чисельністю змагаються груп. Сильна група може не миритися з чужинцем або зі слабкими сусідами: результат сутички передвизначений.

З появою списа, а тим більше лука, навіть слабка група змогла використати ефект несподіванки і завдати значної шкоди переважаючому противнику. Найстаріші списа, знайдені палеоархеологами, мають вік близько 400 тисяч років, але за косвальними даними можна припустити, що цьому винаходу не менше мільйона років. Таке потужне озброєння, як спис, підштовхувало сусідів до мирного співіснування. «Худий мир кращий за добру сварку»: сильному племені було простіше піти зі слабким на компроміс, ніж ризикувати життям своїх членів у запеклих сутичках. Звичайно, цей мир не був позбавлений агресії: маленька ініціативна група могла на свій страх і ризик вторгнутися на чужу територію і отримати від цього якусь вигоду. У тих умовах більше значення мала не сила і масовість, а вчасно піднята тривога.
На жаль, на певному етапі суспільство дозріло до того, що велика група людей могла спланувати військовий похід, зібрати воїнів і змиритися з певними втратами в ході боїв, спрямованих на придушення противника і захоплення значної частини його ресурсів. З’явилася можливість справжньої війни. Її результат знову став залежати від чисельності (і підготовки) воюючих сторін. Перші відомі нам сліди справжніх війн мають вік близько 14 тисяч років і знайдені в Судані. Громадська організація змогла подолати стримуючий ефект тодішньої смертельної зброї. Цей період завершився лише з винаходом ядерної зброї: жодна громадська організація не компенсує наслідки її застосування.
Епоха війн, де переможе найсильніший, закінчилася (принаймні для ядерних держав; локальні війни поки тривають). І що ж, настала тиша і спокій? Ні, як і сотні тисяч років тому, зросло значення раптових ударів, при яких своєчасне виявлення небезпеки важливіше за військову міць. Такий спосіб дій не є зловісним винаходом сучасних терористів, а лише відображає давню людську тактику.

Д. Shabanov. Крок до воскреслого неандертальця? // Комп’ютерра, М., 2005. – № 27‑28 (599‑600)
Д. Shabanov. Епоха змін // Комп’ютерра, М., 2005. – № 31 (603)
Д. Shabanov. На півдорозі до надлюдини // Комп’ютерра, М., 2005. – № 34 (606)
Д. Shabanov. Прямохождення – баг? // Комп’ютерра, М., 2004. – № 35 (559). – С. 13‑14
Д. Shabanov. Продовження політики іншими засобами, чи?.. // Комп’ютерра, М., 2006. – № 19 (639)
Д. Shabanov. Спис як крок до ядерного стримування // Комп’ютерра, М., 2005. – № 37 (609). — С. 17‑18