Рисунок 2-9
На рисунке 2–9 представлен график, дающий читателю некоторое представление об известной нам продолжительности существования рассмотренных выше видов человека.
Глава 3. ДНК
Помимо разрешения вопроса криминальных телесериалов «Кто это сделал», ДНК будет полезна для выяснения того, «Кто кого породил». Работает это примерно так.
У всех людей 23 пары хромосом, что дает в сумме 46 хромосом. Один набор в 23 хромосомы человек получает от матери, а остальные 23 от отца. Каждая из 23 отцовских хромосом имеет соответствующую ей хромосому из материнского набора. Каждая хромосома состоит из длинной нити ДНК, обвитой белками, называемыми гистонами. Гистоны «разматывают» ДНК, делая возможным ее считывание, они наследуются вместе с хромосомами (Segal, 2006).
Цепь ДНК состоит из звеньев, называемых «нуклеотидами». Организована она подобно коду компьютерной программы (…011000101…), но вместо нулей и единиц содержит четыре азотистых основания, обозначаемых по первым буквам их химических названий как А, Ц, Г и Т (…АТТГЦАТЦЦА…). Геном называется участок нити ДНК, «кодирующий» полипептид, представляющий собой нить химически связанных между собой аминокислот. Последовательность нуклеотидных оснований в кодирующей белки части ДНК (экзоне) определяет, какой полипептид будет синтезирован. Объединение различных полипептидов дает разные белки. (см. Приложение – ДНК). Белки и другие вещества объединяются, формируя различные признаки, образующие фенотип. Для синтеза белков, необходимых для жизни организма, используется лишь менее 2 % генома.
Все люди имеют одни и те же гены, но не одинаковые формы этих генов. Уточню: все мы имеем определяющий цвет глаз ген EYC3, но одна последовательность нуклеотидов в нем дает голубые глаза, а другая – карие. Каждая разновидность гена, отличающаяся последовательностью нуклеотидов, называется аллелью. В некоторых популяциях ген может быть представлен только одной аллелью, т. е. все особи имеют одну последовательность нуклеотидов в этом гене и одинаковый фенотипический признак; такая аллель называется «закрепленной». В других популяциях могут присутствовать несколько аллелей, некоторые могут встречаться очень редко. Некоторые аллели весьма благоприятны и дают индивиду очень полезные признаки, такие как высокий интеллект, атлетические способности или привлекательный внешний вид, другие же могут быть летальными или снижающими приспособленность. Каждый ген имеет в среднем 14 различных аллелей.
Кроме того, ДНК содержит регуляторы («эпигеном»), определяющие, будет или нет считываться определенный участок ДНК (Сropley, 2006). Эпигеном разных людей также различен и наследуется вместе с хромосомами. Если сопоставить все это, то очевидно, что за исключением однояйцевых близнецов, практически невозможно найти двух генетически идентичных людей, и даже однояйцевые близнецы, т. е. близнецы с одинаковой последовательностью ДНК, будут немного различаться своими эпигеномами (Fraga, 2005).
И, подождите, все становится еще более сложным. Если две аллели имеют разные последовательности нуклеотидов, они тем не менее могут по-прежнему кодировать те же полипептиды (то есть эти две аллели «синонимичны») или же разные полипептиды (т. е. они «не синонимичны») (см. Приложение – ДНК). Каждая замена одного нуклеотида, например «А» вместо «Т», называется «однонуклеотидным полиморфизмом» (ОНП). Различие между «А» и «Т» может заключаться лишь в том, труднее или легче клетке будет получить «А» вместо «Т», либо же различие может оказаться полезным, неблагоприятным или даже губительным.
В очень редких случаях происходит возврат к прошлому (атавизм), и генные регуляторы включают у человека гены, очень давно выключенные у остальных (LePage, 2007).
Рисунок 3-1
На рисунке 3–1 изображен Ацо Басу, «обнаруженный» в 1936 г. в долине Даддес недалеко от города Басу в Марокко, где аборигенное белое население гибридизировано с чернокожими. Если он представляет собой проявление атавизма, у него должны были проявиться некоторые примитивные черты белых и/или негров, наряду с чертами мулата. Некоторые специалисты полагают, что Басу был микроцефалом (т. е. имел генетический дефект, обусловивший у него развитие маленького мозга), но помимо головы, в остальном его внешняя анатомия была нормальной. (Односельчане не позволили провести исследование его тела после смерти.) Его поведение, помимо своей примитивности, также в целом не свидетельствовало о микроцефалии.
«Его руки настолько длинны, что когда он стоит прямо, его пальцы спускаются ниже колен, массивные надбровные дуги над глазами и сильно покатый лоб, челюсти, зубы, подбородок, скулы – во всем проявляются обезьяноподобные признаки. Он спит на деревьях и там же живет, питаясь ягодами и насекомыми. Он не носит никакой одежды (хотя его убедили накинуть мешковину для приводимой здесь фотографии). Он не использует никаких орудий труда, а его речь представляет собой только лишь мычание (National Vanguard, №. 44, 1976).
Новые аллели в популяции могут появиться вследствие мутации или же быть приобретены путем интербридинга с другой, уже их имеющей их популяцией. Если новая аллель повышает репродуктивный успех, она распространится в популяции, если же она его снижает, она исчезнет вместе с ее носителями. Почти все новые аллели пагубны, так как за миллионы лет существования вида почти все возможные аллели раньше или позже уже появились в генофонде популяции. Так как благоприятные аллели раз появившись обычно сохраняются в генофонде, лишь очень немногие новые полезные аллели могут появиться и распространиться в генофонде. Хотя неблагоприятные аллели удаляются из генофонда, они могут возникать вновь и вновь. (А аллели, оказывающиеся неблагоприятными в одной среде, могут оказаться полезными много лет спустя, когда популяция оказывается в другой среде или эволюционирует в ином направлении.)
Расширение популяций способствует приобретению аллелей (поскольку увеличивается число людей, у которых происходят мутации), а сокращение популяций способствует их утрате (поскольку люди, имеющие уникальные аллели, даже если те не вредны, умирают, не оставив потомства). Примером может служить потеря аллелей, произошедшая в Евразии вследствие колоссальной смертности в течение ледникового периода. Исключая такие катастрофы, повышающая репродуктивный успех аллель вряд ли будет утеряна. Действительно, если аллель широко распространена в популяции, можно с уверенностью заключить, что она увеличивает репродуктивный успех популяции в данной среде обитания. Тем не менее редко встречающаяся на протяжении определенного периода времени аллель, либо не увеличивает репродуктивный успех, либо увеличивает его при низкой распространенности и становится вредной при широкой распространенности.
Поскольку популяции могут как приобретать, так и терять аллели, а благоприятные в одной среде аллели могут быть губительными в другой, определение происхождения различных популяций посредством изучения распространенности в них тех или иных аллелей может оказаться ненадежным. Предположим, что популяция A имеет большое количество аллелей, к примеру, в среднем 20 аллелей на ген, в то время как популяция B имеет немного аллелей на ген, предположим, в среднем лишь 5, и эти 5 также находятся в популяции A. Значит ли это, что популяция A старше? Не обязательно, так как популяция A могла приобрести эти аллели вследствие интербридинга с другими популяциями, а не вследствие мутаций в течение длительного периода времени. Также популяция B может быть старше, но она могла испытать катастрофический урон своей численности, унесший большинство накопленных ею аллелей.
