Множество учёных: генетиков, антропологов, археологов не уставали утверждать на протяжении последних 150 лет, что человек прекратил развиваться. А если этот процесс и продолжается, то так неявно и неэффективно, что результат можно будет оценить только в масштабах миллионов лет. Оказывается, прогресс возможностей нашего тела продолжается и темпы его весьма интенсивны.
«Нынешний человек – отнюдь не вершина выковывания популяции, не завершение эволюционной игры, - утверждает Брюс Лан, профессор медицинского института имени Говарда Хьюза, - результаты наших изысканий показывают, что мы совершенствуемся, причём этот процесс происходит с наиболее развитым органом – головным мозгом». Что самое замечательное, эти изменения являются стабильными, доминирующими, то есть, возникнув у каких-то особей, они не угасают, а активно распространяются, передаваясь по наследству и закрепляясь в генах у новых и новых поколений. Открытие началось с обнаружения факта, что у большинства нынешних людей есть два гена, которые отсутствовали всего лишь несколько тысяч лет назад! Эти гены отвечают за формирование мозга, регулируя его размер. Первый ген появился 37 000 лет, второй – примерно 5 800 лет назад. Антропологические и генетические данные, собранные институтом Говарда Хьюза, убедительно демонстрируют, что за это время (которое является ничтожно малым сроком в масштабах эволюции), внезапно возникшая мутация позволила изменить форму головного мозга у весьма большой части человечества, улучшив его возможности! Взяв пробы генетического материала у 59 различных национальных групп со всего земного шара, учёные нашли, что первый ген успел распространиться среди 70% человечества, а второй, более «молодой» ген – у 30%. Причём нет сомнений, что наиболее активно процесс передачи этого гена происходил последние несколько сотен лет, когда развитие транспортных средств сделало этнические группы ближе друг другу. Наивысшее присутствие новых эволюционных генов было обнаружено у иберийцев (народы, сформировавшие население нынешней Испании), басков, русских, французов, англичан, немцев, некоторых народов Азиатского региона (Корея, Япония). Реже всего эти гены встречаются у народов Африки, ближнего Востока, американских индейцев.
Исключительно интересны следующие факты: возникновение первого «мутационного» гена, которое произошло около 37 000 лет назад, чётко сопоставляется с бурным развитием сельского хозяйства, созданием городского уклада жизни и созданием письменности. Появление второго гена (5 800 лет назад) безошибочно предшествует всплеску искусств, религиозных практик и началу активного совершенствования орудий труда.
«Это ошеломляющее открытие, - говорит директор Центра старения и восстановления головного мозга Университета Южной Флориды (США) Пол Санберг, - обнаружение этих генов, отвечающих за форму и функциональность мозга, спустя некоторое время непременно будет иметь практический результат в лечении пациентов со специфическими врождёнными заболеваниями и в предотвращении возникновения таких состояний».


Павел Хорошев.


В сентябре 2005 года Брюс Лан и его коллеги опубликовали в журнале Science первые результаты своих исследований. Они сообщили, что самая распространенная группа близкородственных вариантов гена microcephalin появилась в человеческой популяции всего 37 000 лет назад и очень быстро распространилась — очевидно, под действием отбора. Ученые сделали вывод, что эта группа вариантов (которую они назвали группой D от слова derived «производный») давала какое-то важное преимущество своим носителям, что и обусловило ее быстрое распространение. В то время ученые, по-видимому, полагали, что группа D появилась в результате мутаций одного из более древних вариантов гена, встречающихся у человека. Это видно, в частности, по названию «derived».

Частота встречаемости D-аллелей гена microcephalin у коренного населения разных регионов. Максимальная встречаемость отмечена у американских индейцев, минимальная — у древних африканских народов, таких как пигмеи (3). Общая частота встречаемости D-аллелей в современном человечестве — около 70%. Рисунок из предыдущей статьи Б.Лана и его коллег (Science, 2005. V.309. P.1717-1720)
Частота встречаемости D-аллелей гена microcephalin у коренного населения разных регионов. Максимальная встречаемость отмечена у американских индейцев, минимальная — у древних африканских народов, таких как пигмеи (3). Общая частота встречаемости D-аллелей в современном человечестве — около 70%. Рисунок из предыдущей статьи Б.Лана и его коллег (Science, 2005. V.309. P.1717-1720)

Однако дальнейшие изыскания показали, что происхождение D-аллелей было, вероятно, куда более драматическим. Ученые определили последовательность нуклеотидов большого (длиной 29 тысяч пар оснований) фрагмента гена microcephalin у 89 человек из разных регионов мира, получив таким образом 178 последовательностей. Оказалось, что в этой выборке имеется 86 различающихся вариантов (гаплотипов). 124 из 178 последовательностей (70%) относятся к группе D.

«Время схождения» (coalescence age) всех вариантов, входящих в группу D, составляет около 37 000 лет. Иными словами, все эти варианты происходят от одного «предкового» фрагмента ДНК, который был частью генома какого-то нашего пращура, жившего 37 000 лет назад (подробнее о «временах схождения» разных человеческих генов см. здесь).

Попарное сравнение D-аллелей с другими (не-D-аллелями), а также не-D-аллелей между собой дало удивительные результаты. Между D- и не-D-аллелями обнаружились очень глубокие различия. Оказалось, что общий предок всех носителей не-D-аллелей жил около миллиона лет назад, а общий предок носителей D- и не-D-аллелей — около 1,7 млн лет назад (см. рис.).

Реконструированная генеалогия аллелей гена microcephalin. Красным показаны не-D-аллели, голубым — D-аллели (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)
Реконструированная генеалогия аллелей гена microcephalin. Красным показаны не-D-аллели, голубым — D-аллели (рис. из обсуждаемой статьи в PNAS)

Получилась парадоксальная картина: с одной стороны, D-аллели появились и стали быстро распространяться в человеческой популяции лишь 37 000 лет назад, с другой, разделение эволюционных линий D- и не-D-аллелей произошло 1,7 млн лет назад. Если бы D-аллели появились в результате мутаций внутри популяции H.sapiens, следовало бы ожидать, что время разделения D- и не-D-аллелей окажется сопоставимым с временем начала дивергенции D-аллелей (около 37 000 лет).

При помощи многочисленных статистических тестов и моделирования авторы показали, что наблюдаемая картина не может быть объяснена на основе гипотезы о единстве предковых популяций — носителей D- и не-D-аллелей. Эти популяции, несомненно, долгое время существовали изолированно друг от друга. По приблизительной оценке, основанной на результатах моделирования, изоляция скорее всего возникла около 1,1 млн лет назад, но не позднее, чем 530 000 лет назад. В одной из изолированных популяций закрепились D-аллели, в другой — не-D-аллели, а потом произошло смешение популяций.

Теоретически здесь возможны два альтернативных сценария: либо две популяции просто объединились и смешались, либо популяция Homo sapiens 37 000 лет назад получила от какой-то другой популяции, с которой ранее не было генетического обмена, полезный аллель D в результате эпизодического скрещивания, и этот аллель благодаря своей полезности быстро распространился. В первом случае в человеческом геноме должно быть множество генов с такой же генеалогией, как у гена microcephalin. Авторы проверили это предположение, проанализировав базы данных по полиморфизму человеческих генов, и пришли к выводу, что ничего подобного не наблюдается.

Таким образом, по мнению авторов, возможно только одно правдоподобное объяснение наблюдаемой картины. Популяция Homo sapiens 37 000 лет назад получила D-аллель гена microcephalin в результате скрещивания с представителем какой-то другой популяции гоминид, с которой до этого не было активного обмена генами в течение полумиллиона лет или более. Аллель оказался полезным и быстро распространился.
В. Иванов.
Появление цивилизации Гипербореи на Земле.