Ознакомительная версия. Доступно 20 страниц из 98
А если смотреть на вещи более реалистично, то в перспективе нашу эволюцию будет творить генная инженерия. Сейчас этот процесс пока только начинается. Уже работают генетические консультации, и пара может получить информацию о вредных мутациях в своих ДНК, о том, какие из мутаций потенциально достанутся детям, – родители сами могут решать, стоит им рисковать или нет. Подобные консультации все больше входят в обиход, и в перспективе они будут оказывать влияние на наш генофонд. Можно уже задуматься и о более смелых шагах, таких как генная терапия, способная подправить целый неработающий орган, или генная терапия зародышевых клеток, предусматривающая изменение генома нерожденного эмбриона. На этом пути необходимо решить колоссальное количество этических вопросов, не говоря уже о чисто научных задачах. Мы знаем, например, что действие многих генов часто связано друг с другом и что один ген может выполнять не одну, а множество функций. Поэтому, чтобы достичь ровно той цели, которая намечена, требуется поистине ювелирное вмешательство. А если задуматься о социальных последствиях простой возможности выбора пола будущего ребенка – они наверняка огромны, а если сюда добавить желание сделать своего ребенка еще красивее, еще талантливее и умнее…
Подавляющая часть подобных проектов пока из области научной фантастики, а некоторые пусть лучше ею и останутся. Но за последние 10 тысяч лет отбор сильно переконструировал людей, подгоняя их под изменившийся жизненный уклад. Когда 55 тысяч лет назад началось освоение новых ландшафтов – и тропических дождевых лесов Африки, и неизвестных евразийских территорий, и австралийских, и американских, – перед лицом новых требований люди вынуждены были приспосабливаться физически и культурно. Физические адаптации подразумевали широкий диапазон изменений от переформирования размеров и пропорций тела до иммунного ответа на весь набор местных патогенов. В Европе и Азии в этот диапазон включались мутации дипигментации, которые помогали справляться с низким уровнем солнечной освещенности, а также мутации генов голубых глаз, хотя в последнем случае ведущую роль мог сыграть и культурный отбор.
На фоне медленных изменений в нашей ДНК культура может сильно ускорить эволюционный процесс. Сегодня все больше исследователей разделяют эту точку зрения, и среди них такие ученые, как Генри Харпендинг, Грегори Кокран, Джон Хоукс, Анна ди Рьенцо, Пардис Сабети, Шарон Гроссман, Илья Шляхтер, Кевин Лаленд. Все они считают, что в последние 10 тысяч лет глубочайшие преобразования жизненного уклада людей – от охотников-собирателей до пасторализма, сельского хозяйства и урбанизации – оказали мощное влияние на нашу эволюцию. Здесь усматривается тот же эффект связи между демографией и распространением новых свойств, но только усиленный колоссально возросшей численностью населения: в большой популяции накапливаются мутации, среди них с повышенной вероятностью будут и полезные; с повышенной же вероятностью они будут сохраняться и распространяться.
Также в последние 10 тысяч лет произошло становление сельского хозяйства, что повлекло за собой трансформации как в социальной структуре, так и в диете и пригодных ландшафтах, так что у естественного отбора было чем заняться, он оставался постоянной движущей силой эволюционных изменений.
Эволюционное дерево двух последних миллионов лет, показывающее географическое распространение современных людей и близких к ним форм. Заметим сложность родственных связей, установленных в последнее время по данным генетики.
Когда 10 тысяч лет назад сельское хозяйство делало свои первые несмелые шаги в Западной и Восточной Азии, мировое население (в основном охотники-собиратели) насчитывало всего несколько миллионов человек, а во многих регионах группы жили очень разреженно. Через 8000 лет человечество насчитывало около 200 млн, а после индустриальной революции, подарившей нам такие средства, как вакцинация, население приближается к отметке 10 миллиардов. От 10 тысяч до 2000 лет назад вместе с ростом численности пропорционально выросло и число мутаций, в том числе и потенциально полезных, а учитывая высокую плотность населения, естественную в сельскохозяйственных и урбанистических обществах, любые генетические изменения имели возможность быстро распространиться. Став фермерами, люди получили стабильный пищевой ресурс и начали селиться большими группами, но вместе с выгодами приобрели в нагрузку и множество неприятностей. В условиях антисанитарии и скученности начался рай для паразитов, расцвели эпидемические болезни, такие как чума, холера, желтая лихорадка, а расчистка лесов и мелиорация привели к распространению малярии по всему тропическому и субтропическому поясу. Доминирование одного-двух основных сельскохозяйственных продуктов означало потерю выгод широкого рациона охотников-собирателей, а изнурительный труд на полях мало способствовал телесному здоровью большинства работников. Общественная структура и технологии тоже должны были соответствовать смене жизненного уклада. Жизнь крупными коммунами заставила людей найти новые пути взаимодействия, обозначился рост специализации, расслоение по имущественному положению, статусу и наверняка по репродуктивному успеху.
Все эти глубокие сдвиги в человеческой жизни создавали богатое поле деятельности для отбора – неудивительно, что многие генетики пытаются выявить следы этой эволюционной работы. Основным подходом данного научного направления сейчас является так называемый полногеномный поиск ассоциаций (GWAS). Он заключается в анализе корреляций между генами по всему геному и по отдельными признакам. Признаки могут быть и физические, как, например, цвет кожи, и физиологические, как восприимчивость к болезням. Тут, безусловно, нужно учитывать факторы окружающей среды, а также сложные каскады, определяющие экспрессию гена, ведь тот или иной конечный результат всегда есть итог взаимодействия нескольких генов. Значительная часть исследований по полногеномным ассоциациям проведена в рамках международного проекта International Haplotype Map, который опирается на базу данных по миллионам SNP, выявленным у 270 человек из Европы, Нигерии, Китая и Японии. Вспомним, что любая полезная однонуклеотидная мутация (как одна буква в тексте) наследуется в составе крупного фрагмента, а сам фрагмент в каждом новом поколении может быть разбит на кусочки и перемешан в ходе хромосомного кроссинговера. Так что со временем из-за перемешивания исходная последовательность вокруг полезной мутации сокращается все больше и больше. Возраст мутации можно оценить по степени перемешивания ДНК вокруг нее.
По этим данным ясно видно, что отбор не просто действовал в течение недалекого прошлого, но действовал весьма активно: сигналы недавнего отбора выявлены в 20 % наших генов. Некоторые из них напрямую связаны с изменениями, привнесенными фермерством и новой диетой. Известный пример – ген лактазы. Лактаза – это фермент, который у младенцев участвует в переваривании лактозы (молочного сахара), но у взрослого он выключается, поэтому многие взрослые не могут переработать лактозу, у них непереносимость к молоку. Но за последние 10 тысяч лет у людей в Восточной Африке и Западной Евразии появились генетические мутации, которые отменяют отключение лактазного гена, а это означает, что и взрослые могут преспокойно переваривать молоко сельскохозяйственных животных (примерно 80 % взрослых европейцев имеют такую способность). А в тех регионах, где эти мутации не распространились – в Восточной Азии, среди индейского населения Америк, в Австралии, – молоко способны переваривать лишь младенцы-сосунки. Но зато в Восточной Азии и Западной Африке распространились мутации, которые помогают усваивать не лактозу, а другие “новые” углеводы, например маннозу и сахарозу (первую усваивают западные африканцы, а восточноазиаты – и первую, и вторую). Также существенно изменились гены, кодирующие амилазу слюнных желез (она участвует в разложении крахмала); изменения затронули как саму нуклеотидную последовательность гена, так и число его копий в ДНК.
Ознакомительная версия. Доступно 20 страниц из 98
