ДНК, гены, мутации
Любая из наших клеток содержит 46 хромосом, представляющих собой скрученные и сложенные гармошкой нити ДНК. Наш геном, то есть наша ДНК — это огромная цепь, состоящая из 3,2 миллиарда нуклеотидов, то есть четырех основных элементов, обозначаемых буквами «А, Т, Г и Ц».
Термин «секвенировать ДНК» означает установить последовательность, в которой эти элементы следуют друг за другом (например, АГАТЦЦ). Эта последовательность отличается не только у разных биологических видов, но и у представителей одного и того же вида. Гены — это фрагменты ДНК, которые транслируют приказы, регулирующие деятельность клетки. В 20 тысячах человеческих генов записана вся информация, необходимая для развития индивидуума и функционирования его клеток. Другие отделы ДНК играют важную роль в управлении этой сложной системой передачи приказов, контролируя различные проявления генов, степень их активности. Активность тех или иных генов меняется на различных стадиях развития особи или же в различных типах клеток.
Мутация — это нарушение последовательности ДНК, произошедшее в результате той или иной случайности. Если ген подвергается мутации, то его активность часто претерпевает изменения. Любой ген может принимать разные формы, так называемые аллели: последовательности составляющих их нуклеотидов отличаются в результате произошедших мутаций.
Если мутация происходит в половой клетке, яйцеклетке или сперматозоиде, которые участвуют в процессе оплодотворения, новый организм в каждой своей клетке воспроизведет эту мутацию (однако только в половине собственных половых клеток). Таким образом мутации передаются из поколения в поколение. Каждая новая особь несет от 100 до 200 новых мутаций, переданных ей родителями — к счастью, большая часть из них не имеет никаких последствий для развития и жизни.
Встать на ноги
Воистину революционный момент в истории гомининов — это переход отхождения на четвереньках к хождению на двух ногах, вертикально. Именно способ передвижения отличает представителей этого семейства от их ближайших родственников (конечно, следует отметить, что известны и другие приматы, передвигавшиеся на двух конечностях без всякой связи с гомининами, например, живший около 8 миллионов лет назад ореопитек). Чем было вызвано такое изменение образа жизни? Ведь смена способа передвижения спровоцировала существенное преобразование скелета и повлияла на процесс вынашивания зародыша. Стопа приобрела аркообразную форму, что позволило ей выдерживать вес тела. Крупный большой палец на стопе уменьшился в размерах и стал в одну линию с остальными — им больше не удавалось за что-нибудь ловко уцепиться. Одновременно укрепились суставы и связки щиколотки и колена. Смещение центра тяжести тела повело за собой изменение тазобедренных суставов. Для удержания в равновесии верхней части тела, торса, потребовалось усиление ягодичных мышц — они стали более выпуклыми, выступающими — округлые ягодицы характерны именно для человека. Тазовые кости сдвинулись, сформировав широкое вместилище для органов пищеварения и одновременно создав надежную опору для мышц бедер. Однако таз играет активную роль в родах, и изменение его формы привело к сокращению периода вынашивания плода и рождению младенца с недоразвитыми костями черепа, что позволяло ему успешно выйти наружу через узкое отверстие тазового дна. Поясничные позвонки, расположенные в основании позвоночника, стали шире и короче. Затылочное отверстие сместилось в основание черепа, снижая тем самым еще и нагрузку на мышцы шеи, удерживающие голову (см. рисунок на с. 10).
Многие палеонтологи, к примеру, Брижит Сеню (Brigitte Senut) или Сюзанна К. С. Торп (Susannah К. S. Thorpe) полагают, что прямохождение возникло среди гоминидов, обитавших преимущественно на деревьях. Наши непосредственные предки, несомненно, жили в лесах и поэтому никогда не ходили на четвереньках в буквальном смысле — они лазали по деревьям! Известно, что орангутан, крупная обезьяна, обитающая в основном на деревьях, передвигаясь по гибким веткам, использует те же двигательные приемы, что и человек на упругой поверхности типа батута — он увеличивает шаг, в то время как другие обезьяны делают ровно наоборот. Вероятно, прямохождение по земле стало просто одним из способов передвижения между деревьями. Палеонтологи называют это явление «преадаптацией ортоградной позы» на деревьях (ортоградная поза — это всего-навсего поза с выпрямленной спиной), то есть навыки прямохождения появились еще до того, как гоминид спустился на землю.
Другие исследователи считают, что прямохождение возникло у обезьян, передвигавшихся на четвереньках. В качестве доказательства они ссылаются на исследование костей ископаемых гомининов типа Ardipithecus ramidus, строение кисти которого напоминает строение кисти современных приматов, передвигающихся на четырех конечностях. Некоторые ученые поддерживают идею, согласно которой прямохождение появилось вообще среди гоминидов, ведущих частично водный образ жизни, однако никаких доказательств в пользу этой теории не найдено.
Как бы то ни было, расхожая картина, представляющая человека, встающего с четверенек постепенно, в течение миллионов лет и страшным усилием воли принимающего гордую позу с прямой спиной, ничего общего с наукой не имеет. Прежде всего речь идет о серьезных изменениях в анатомии. Примеры подобной эволюции мы можем наблюдать у всех видов животных с самого момента зарождения жизни на планете. Сила воли, даже неосознанная, тут абсолютно ни при чем, так же как стремление к достижению цели, сколь бы заманчивым для нашего вида такое объяснение ни казалось. Теории, построенные на возможных преимуществах, возникающих в результате формирования той или иной анатомической особенности, тоже не имеют под собой никакой научной основы — эволюция не способна предвидеть, что может понадобиться виду в будущем для выживания! Если же опираться на принципы дарвинизма, следует искать, какие выгоды могло предоставить передвижение на двух ногах на каждом этапе развития вида. Конечно, это была не потенциальная возможность в один прекрасный день пробежать марафон, но гораздо более скромная способность сохранять вертикальное положение чуть более длительное время, чем предыдущие поколения.
Рисунок, вводящий в заблуждение
Эта знаменитая иллюстрация была создана в 1965 году, и на ней изображена обезьяна, встающая с четверенек и шествующая к вершинам эволюции, постепенно меняя облик на все более человекообразный. На рисунке самая древняя обезьяна сменяется австралопитеками, те, в свою очередь, архаическими видами Homo, неандертальцем, кроманьонцем, и заканчивается процессия современным человеком, устремленным в будущее. Это превращение обезьяны в человека впервые было опубликовано в книге The Early Man («Первобытный человек», издательство Time-Life).
Авторы стремились популяризировать идею эволюции, однако, к сожалению, способствовали распространению ложных представлений о ней, победить которые оказалось очень сложно. Рисунок создал иллюзию, что все приматы движутся в одном направлении — в сторону Homo sapiens, как если бы наш вид был конечной и неизбежной целью эволюции. К тому же все эти виды не являются ни потомками, ни прямыми родственниками друг другу: эволюция гомининов вовсе нелинейна, она больше похожа на дерево с многочисленными тупиковыми ветвями, представляющими собой виды, которые вымерли, не оставив никаких следов.
