тенежичесмл основа эволюции человек
Куда вдет эволюция человечества?» — этот вопрос волнует ка! |дидата биологических наук И В. Велькова, сотрудника Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН (Пущино-на-Оке). Прежде всего он напоминает: главные механизмы биологической эволюции — спонтанная генетическая изменчивость и естественный отбор. (1ервая возникает из-за того, что при передаче генетической информации из поколения в поколение в ДНК происходят, в частности, мутации (трансформация внутри генов) и рекомбинации (перемещения целых генов или их частей). При этом все подвержено воле случая. В итоге организмы даже в одной популяции всегда чем-то непохожи друг на друга и на генетическом, и, соответственно, на физиологическом уровне. Более приспособленные к среде выживают и размножаются, а менее адаптированные постепенно исчезают. В этом, собственно говоря, и состоит сущность естественного отбора.
Таким образом, биологическая эволюция в целом не имеет предопределенной цели. Она идет «куда ветер дует» — в направлении, позволяющем, по крайней мере, выжить, в лучшем случае же максимально размножиться. Ее и не было бы, не будь генетического разнообразия, изменений окружающей реальности, ибо в постоянной среде стабилизирующий отбор отсекает крайние («выходящие из ряда вон») варианты и поддерживает норму, т.е. «середняков».
Несколько сложнее обстоит дело с эволюцией человеческой популя-
ции. Чем выше экономическое развитие общества, тем слабее действует в нем естественный отбор. А в индустриальных странах, с высоким уровнем здравоохранения и питания. он практически отсутствует. Поэтому носители вредных мутаций, потенциально снижающих жизнеспособность, от них не умирают, а лишь передают потомкам свои гены. Последние накапливаются в популяции, что делает биологическое выживание населения все более 'зависимым от улучшения систем здравоохранения и жизнеобеспечения, от научно-технического прогресса.
Кроме естественного отбора, слепо решающего, кому жить, а кому умирать, существует еще один эволюционный механизм — половой отбор. Он определяет, кому преимущественно размножаться. В отличие от естественного отбора, удаляющего совсем «плохие» гены, этот механизм уменьшает в популяции количество особей со «слабыми» генами, дает преимущество оставлять потомство сильнейшим. В некоторых сложно организованных сообществах животных, например у приматов, именно вожаки в основном передают свои гены потомству. В целом, согласно общепринятой сегодня точке зрения, на уровне полового отбора эволюция оперирует не только «физиологическими» и морфологическими признаками, но и поведенческими.
Чем предопределяется поведение? Тысячелетняя практика селекции свидетельствует: многие его особенности детерминируют гены, и значит, они подлежат отбору. Исследо-
ватели в области генетики поведения направленно скрещивают собак, мышей, крыс, перепелок и др., проводя искусственный отбор на повышение различных когнитивных (познавательных) способностей, на изменение степени эмоциональности (скажем, на устойчивость или подверженность страху), на увеличение или уменьшение агрессивности. На каждом этапе экспериментов скрещивают животных с экстремальными проявлениями тех или иных характеристик и через 10—20 поколений получают линии с резкой выраженностью этих параметров.
Сравнительно новое направление генетики поведения — генетика личности — изучает влияние генов и окружающей среды на три основные группы поведенческих особенностей людей: познавательные способности, психологические черты и психопатологию. Уже достоверно установлено: преимущественно генами определяется множество психологических и интеллектуальных характеристик человека, к примеру, такие фундаментальные качества, как активность и пассивность, мнительность и тревожность, самостоятельность и зависимость, альтруизм и эгоизм, интеллект, агрессивность, сексуальность. Разумеется, это ни в коем случае не означает, что существует, скажем, ген «предпочтения органной музыки» или «проведения отпуска на Эвересте». Подобные характеристики в значительной степени предопределяет взаимодействие многих генов, формирующих целостный тип личности, в котором отдельные
-шшшл
;ния :бак, про-эвы-(по-1 из-ости под-аше . На кре-
зНЫ-
с ха-:оле-э1ра-
2НИС
пич-1 ок-¡ные спей нос-ихо-нов-оп-иче-гри-[)ун-гив-ггьи ъ и 43М, аль-слу-ска-ной :ана сти-гдо-)ГИХ чый ные
сс черты, как правило, взаимно не противоречивы.
На нынешнем уровне развития геномной можно говорить о том, что наследование поведенческого признака является статистической характеристикой какого-то свойства всей популяции, а не отдельного человека. Однако по мере локализации и изучения генов, ответственных за особенности интеллектуальных и поведенческих характеристик, по-видимому, станет по силам определять и количественно оценивать их проявление и у конкретных индивидов.
Итак, отмечает В.В. Бельков, гены, образно говоря, — уже отснятое изображение на фотопленке, а среда — качество проявителя и условия его действия. Меняя последние два фактора, изображение можно улучшить или ухудшить, но не изменить.
Правда, достоверность методов количественного определения когнитивных способностей, коэффициента интеллектуальности 10 и других психологических особенностей вызывает много споров. Но сама принципиальная возможность такого подхода широко признана, а речь идет лишь о совершенствовании приемов поиска и статистической обработки полученных результатов.
Главный среди методов определения факторов, от которых зависят когнитивные и поведенческие характеристики личности, — исследование близнецов. I (аиболее информативны случаи, когда они — монозиготные (генетически идентичные, произошедшие из одной оплодотворенной яйцеклетки) или дизиготные (идентичные только наполовину, произошедшие из разных яйцеклеток) — по каким-то причинам были разлучены и воспитывались в разных семьях и неодинаковой среде. Было показано: первые интеллектуально и психологически похожи друг на друга по всем параметрам независимо от того, росли они вместе или порознь. Более того, по психологическим и когнитивным характеристикам они похожи на биологических родителей, а не на приемных.
Кстати, когнитивные способности — одно из ключевых свойств, отличающих человека от животных, — именно они предопределяют обучаемость и память у людей. Причем
имеются доказательства значительного генетического влияния на несхожесть этих свойств у разных, особенно взрослых индивидов. Многочисленные исследования подтверждают: значения 10 не только во многом определяются генами, но и их множеством — по разным оценкам их более 100.
Указания на то, что большинство генов интеллектуальности сосредоточены преимущественно в половой
Х-хромосоме, появились достаточно давно. Выявлено: величины 10 у мужчин лежат в гораздо более широком диапазоне, чем у женщин, захватывая области как низких, так и высоких значений интеллектуальности. Выяснено также: гены, приводящие к психическим заболеваниям. чаще передаются детям не от отиов, а от матерей, хотя у них эти недуги иногда не проявляются. Но вместе с тем у мужчин расстройст-
т\
ва психики встречаются на 30% чаще, чем у представительниц слабого пола.
Причина всех перечисленных различий в том, что геном женщин содержит две одинаковые половые хромосомы (XX), а у мужчин — две разные: одну женскую X и вторую, собственно и определяющую их пол, — Y. Следовательно, первые диплоидны по всем хромосомам, а вторые — по всем, кроме половых, т.е. генетическая информация, кодируемая Х-хромосомами, у женщин дублирована, а у мужчин нет: Но и у тех, и других в течение жизни функционирует только одна Х-хромосома, ибо на ранних стадиях эмбрионального развития женского организма вторая инактивируется. Какая именно — решает случай. Поэтому если в одной из двух женских половых хромосом имеются какие-либо мутации (неважно, полезны они или вредны), то вероятность их проявления — 50%. У мужчин же в их единственной Х-хромосоме она равна 100%. В.В. Бельков подчеркивает: хотя у женщин одна из половых хромосом не активна, тем не менее детям она передается и у них может «сработать».
В последнее время получены доказательства вышесказанного: многие мутации, приводящие к психическим заболеваниям, локализованы в Х-хромосомах. Более того, генов, мутации в которых приводят к ментальным нарушениям, в них в 2,35 раза больше, чем в неполовых хромосомах. И еще. По расчетам, шансы нести гены «высокой интеллектуальности» у мужчин на несколько порядков выше.чемуженшин, и проявляются они гораздо чаще, ибо Х-хромосома у них одна. Поэтому у представителей сильного пола — широкий спектр IQ- доходящий до крайних значений. Получается, для повышения надежности Природа продублировала у человека все гены, кроме тех, которые у мужчин ответственны за интеллект. Но именно в них мутации реализуются быстро, что, возможно, в процессе эволюции и привело к ускоренному развитию интеллекта у вида homo sapiens как такового.
( ледует отметить: в Х-хромосомах рядом с генами интеллектуальности расположены гены, регулирующие репродуктивные функции, и, как не-
давно показано, нарушения в первых непосредственно влияют на вторые. Действительно, среди людей с низким 10 (ниже 70 единиц) свыше 30% не оставляют потомства, с 10 от 101 до 110 — бездетны 10, а среди тех, у кого ¡0 выше 131, лишь 3-4% не имеют детей. Эволюционная роль такого устройства половых Х-хромо-сом очевидна.
Интеллект, как известно, теснейшим образом связан с языком. Ген, мутации в котором приводят к речевым нарушениям, недавно локализован в хромосоме 7q31, выделен, клонирован, проанализирован и назван ГОХР2. Интересно, что его мутация приводит к нарушениям артикуляции и к ухудшению лингвистических и грамматических способностей.
Для изучения эволюции РОХР2 его информационную структуру сравнивали с аналогами у мыши, макаки-резус, орангутанга, гориллы и шимпанзе. Показано: современная форма этого гена возникла около 200 000 лет назад, что согласуется с данными палеонтологов о времени возникновения людей с современными анатомическими характеристиками. Подтверждается такж
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.