Гармоничное развитие вашего ребенка

Современное представление об эволюции человека

То, что обезьяна – близкий родственник человека, известно уже давно. Шимпанзе среди всех обезьян – наш самый близкий родственник. При исследовании ДНК происхождение человека от обезьяноподобных предков вполне подтверждается. Генетические различия на уровне ДНК между людьми составляют в среднем 1 нуклеотид из 1000 (то есть 0,1 %), между человеком и шимпанзе – 1 нуклеотид из 100 (т. е. 1 %).

Исследователи из США, Израиля, Италии, Испании и Германии, в 2002 г. завершив работу над расшифровкой генома шимпанзе, доказали, что он на 98,7 % идентичен геному человека. У шимпанзе недостает всего лишь 50 генов из тех, что имеются у человека. Таким образом, генетическое сходство между человеком и шимпанзе в 10 раз больше, чем между мышью и крысой.

Что же касается столь разительных отличий между обезьяной и человеком при почти полной идентичности их геномов, то они объясняются различной активностью генов. По размеру генома человек и высшие приматы не отличаются друг от друга, но отличаются по количеству хромосом – у человека на одну пару меньше (см. рис.). В процессе эволюции у предков человека две разных хромосомы приматов объединились в одну. Время расхождения человека с шимпанзе, по разным оценкам, варьирует от 5,4 до 7 млн лет назад.

Наборы хромосом (кариотипы) человека и шимпанзе. Обратите внимание на их явное сходство (количество, размер) и на важное отличие: человеческая хромосома 2 выглядит как результат склеивания «голова к голове» двух среднего размера хромосом шимпанзе (помеченных здесь как 2А и 2В)

Удивительная черта генома человека обнаруживается при сравнении разных представителей нашего вида. На уровне ДНК мы идентичны на 99,9 %, независимо от того, каких людей из каких стран и расовой принадлежности попробуем сравнить. Тем самым, судя по ДНК, все люди – действительно одна семья. Этот удивительно высокий уровень генетического сходства отличает нас от большинства других видов животных планеты, у которых в ДНК встречается в 10, а то и в 50 раз больше расхождений, чем у нас. Одним из направлений популяционной генетики является реконструкция истории популяций животных, растений, микроорганизмов с помощью математических инструментов. Если обработать с помощью тех же методов данные о геноме человека, получается, что все представители нашего вида произошли от одной группы прародителей численностью около 10 000, жившей 100–150 тысяч лет назад. Это хорошо согласуется с данными археологии, согласно которым наши гипотетические прародители обитали в Восточной Африке.

Согласно новым сравнительным анализам ДНК человека и шимпанзе мы несравнимо более отличаемся друг от друга. В 2008 г. была предпринята попытка провести сравнительный анализ огромных участков «повторов» (функция которых пока не до конца ясна), в результате которой выяснилось, что абсолютное сходство между ДНК человека и шимпанзе может составлять менее 90 %. Кроме того, ученые утверждают, что различия между человеком и шимпанзе обусловлены не столько набором генов, сколько механизмами их участия в производстве белков. Тем не менее нет ни единой причины преуменьшать разницу в последовательностях ДНК. Полученные цифры нисколько не смутили приверженцев теории о том, что человек и обезьяна имеют общих предков. Может показаться, что 10 % отличий – это не так уж много. Но, учитывая тот факт, что ДНК человека состоит из трех миллиардов пар оснований, несложно подсчитать, что различие в 10 % составит 300 миллионов пар оснований – эта цифра не может не впечатлить. «Незначительное» отличие на самом деле оказывается достаточно весомым. Открывший этот факт биолог Рой Бриттен продолжает свои исследования, пытаясь найти этому факту объяснение с точки зрения теории эволюции, однако нет никаких научных предпосылок для данных поисков. Ибо утверждения теории эволюции не подтверждаются ни данными ископаемых останков, ни генетическими, ни биохимическими фактами. Более того, ископаемые останки показывают, что все виды живых организмов, существующих на Земле сейчас, появились в земных пластах внезапно в самой совершенной форме, ничем не отличаются от современных собратьев и не имеют никаких «эволюционных» праотцов. Кроме того, чрезвычайно комплексные и совершенные системы жизнеобеспечения всех живых существ показывают наличие «разумного замысла творения», т. е. доказывают сотворенность жизни на Земле.

Далее благодаря расшифровке геномов целого ряда организмов у ученых появилась возможность провести детальное сравнение последовательностей ДНК нашего и других видов. Когда такое сравнение проводится для области человеческого гена, кодирующей некоторый белок, у нее практически во всех случаях обнаруживается значительное сходство с геномами других млекопитающих. Часто обнаруживается явное, хотя и не такое большое, сходство с генами рыб, а иногда и с более примитивными организмами, такими как плодовые мушки дрозофилы или круглые черви (ДНК человека и одного из видов червей nematod filumuna совпадают на 75 %!). Удивительным образом в итоге нескольких практических опытов выяснялось, что человек и курица друг другу – самые близкие родственники по структуре белка, а следующим по близости к человеку после курицы идет крокодил. Есть отдельные примеры, когда подобие распространяется на все филогенетическое дерево вплоть до генов дрожжевых грибов и даже бактерий. Возможно, дальнейшие исследования покажут, что человек «похож» на шимпанзе не больше, чем на других живых существ, населяющих нашу планету.

Существование же данных генетических сходств совершенно естественно и более того – неизбежно. Ибо тело человека создано из того же материала, что и тела других живых существ, состоит их тех же самых атомов. Человек и другие живые существа дышат одним и тем же воздухом, живут в единых климатических условиях, потребляемая ими жидкость одинакова по структуре. Даже раннее эмбриональное развитие человека идет таким же образом, как и у большинства животных на Земле.

Таким образом, человек и другие живые существа естественным образом обладают едиными белками и генетическими кодами.

Кроме сравнения частот встречаемости генов в популяциях для реконструкции истории человечества используется метод «молекулярных часов». Он основан на том, что скорость изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК за счет точечных мутаций (т. е. изменения только одной пары нуклеотидов) настолько постоянна, что ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола. Так как большинство этих мутаций, по современным представлениям, нейтральны, т. е. не оказывают какого-либо полезного или вредного влияния на их обладателя, они не элиминируются отбором.

Эти «молекулярные часы» были откалиброваны при сравнении скорости изменения ДНК тех видов, время расхождения которых было надежно установлено по ископаемым останкам. «Молекулярные часы» помогли определить дату разделения ветвей человека и обезьян от 5 до 7 млн лет назад. До этого палеонтологи полагали, что разделение произошло около 25 млн лет назад. Однако теперь «молекулярная» датировка является общепринятой. Считается, что предки человека и шимпанзе разделились около 5 млн лет назад, отделение горилл произошло раньше, а еще раньше, около 10–15 млн лет назад, отделилась ветвь орангутангов. Были определены различия между последовательностями ДНК людей и шимпанзе. По известной дате отделения ветви шимпанзе было вычислено время первого разделения групп предков ныне живущих людей, которое произошло 180190 тыс. лет назад. Это дата наиболее древней мутации в мтДНК, которую генетики могут распознать.

Расшифровка генома человека дала ученым список из десятков тысяч генов и миллионов оснований, кодирующих их. Но теперь нам предстоит понять, как все эти части функционируют вместе, создавая жизнь.