Они вторгаются на чужие территории, пытаются «прихватить» соседние гены, создают новые союзы и разрушают уже существующие. Транспозоны (таково их научное имя) – странные образования, однако именно им мы обязаны позитивными мутациями. Так вот, в нормальных хромосомах неукоренившиеся транспозоны периодически выкидываются вон и уничтожаются. Но стоит им попасть в мужскую хромосому, там они и остаются, там им позволено делать все, что пожелают, – и они именно этим и занимаются. Транспозоны в Y-хромосоме соединяют и разъединяют гены, образуют новые признаки и новые последовательности. Именно это постоянное чередование нового и старого создает толчок для эволюции вида.
Например, транспозонный ген DAZ, вторгшийся в мужскую хромосому, отвечает за выработку сперматозоидов и формирование зародыша мужского пола. Если этот ген поврежден или неправильно откопирован, возникает мужское бесплодие. Судя по всему, этот ген любит передаваться по наследству. Результат его работы – огромное количество случаев наследственной невозможности семяобразования. Плохой подарок мужчинам? Плохой. Но Y-хромосома дарит и выгодные мутации. Сейчас среди специалистов принята гипотеза, что благодаря некому гену-транспозону у людей возникла речь. Этот ген речи был в 1909 году обнаружен в Y-хромосоме. Интересно, что в таком виде он имеется только у человека. У высших обезьян аналог этого гена расположен в Х-хромосоме. Выявлена и прямая связь гена речи с самыми важными событиями в эволюции человека. Около трех миллионов лет назад ген речи способствовал резкому увеличению объема мозга, а около ста двадцати – двухсот тысяч лет назад ген был модифицирован, и тогда же у людей появилось абстрактное мышление и символьная передача информации.
Иметь теории – это хорошо. Но понять суть процесса пока не удается до конца. Прислушаемся к словам одного из главных исследователей Y-хромосомы Нейла Афера: «Y-хромосома потеряла большинство своих генов в процессе эволюции. Вопрос в следующем: почему процветают все оставшиеся? Они, должно быть, выполняют некую неуловимую, непонятную для нас функцию. Вероятно, для выяснения этой функции нужно исследовать связь генетических маркеров, позволяющих проследить родословную человека с разницей в его способностях». Проще говоря, все люди братья, но один брат умный, а другой – дурак. Мы – потомки умного брата?
В целом, благодаря особому положению человека во внешнем мире, его эволюция с древнейших времен оказалась направленной на усовершенствование не видовых признаков и качеств, а изменчивой внешней среды. Так что верны слова забытого нынешним поколением Энгельса: обезьяна стала человеком, обработав камень и превратив его в орудие труда и оружие. Тут необходимо дополнение: эта обезьяна не только взяла камень, она еще и отделила себя от окружающего мира и стала улучшать этот мир, примерно так же, как на биологической основе улучшает популяцию выгодный ген. В основном генетические преобразования сохраняли благоприятные качества, необходимые для этого процесса, – ум, рабочие навыки, абстрактное мышление. Предки человека не могли стать лучше более сильных и ловких видов, поэтому они просто «подогнали» мир под себя: стали строить укрытия от хищников, возделывать поля, чтобы не зависеть от природы, одеваться, чтобы переживать холода, образовывать семьи, чтобы проще следить за потомством, и т. п.
Весь ученый мир издавна уверен, что человечество родилось на жарких просторах африканской саванны. Там люди начали ходить прямо, взяли в руки орудия труда и «отрастили» большие мозги. Хотя есть среди палеоантропологов и те, кто не верит в эту аксиому. Профессор Филип Тобайас из Йоханнесбурга пять лет назад заявил: «Выбросьте в окно эту гипотезу с саванной». Потому что человек родом из воды. Физические отличия человека от остальных приматов объясняются тем, что наши предки наполовину жили в воде, а наполовину на суше.
Жизнью в водной среде можно объяснить нашу способность к плаванию и то, что плавать умеют даже новорожденные. Вода научила наших предков держать голову прямо, что помогло освоить ходьбу на двух ногах, а в руки брать различные инструменты. Например, камни с морского берега, чтобы расколоть с их помощью раковину съедобного моллюска, – точно так, как это делают сегодня морские выдры. Еще Харди в свое время отметил, что мы – единственные «голые» приматы, а потеря волосяного покрова характерна для морских млекопитающих. Слой подкожного жира объединяет человека с китообразными и отличает от других приматов. Элейн Морган, из Южного Уэльса, сравнила анатомию, биохимию и физиологию современного человека и других животных. И обнаружила, что человек – самый жирный примат, у него в десять раз больше жировых клеток, чем у земных млекопитающих таких размеров. Только человеческие дети и детеныши китообразных рождаются покрытые жиром. Слой подкожного жира закладывается в последние месяцы развития плода и становится еще толще в первые месяцы жизни. Он сохраняет тепло и способствует плавучести. И крепится, в отличие от подкожного жира большинства млекопитающих, прямо к коже – как у дельфинов, тюленей и гиппопотамов.
Морган доказала, что и речь человека развилась именно в результате жизни в воде. Среди животных, живущих на суше, только человек способен произвольно контролировать свое дыхание – как водные млекопитающие. Ни у одного млекопитающего, живущего на суше, гортань не опущена так низко, как у нас. Эта черта полезна не только для говорения, но и позволяет забирать большое количество воздуха во время плавания.
Но и эти доводы не убедили научный мир. Потому что все доказательства эволюции человека, собранные в семидесятых – восьмидесятых годах прошлого века, поддерживали «теорию саванны». Окаменелости находили на сухих жарких открытых участках в Южной Африке и долине Рифт. Однако никто не задумался над тем, что нынешние саванны в прошлом могли быть чем-то другим. Когда Тобайас проанализировал окаменевшую пыльцу, собранную с останков гоминида, насчитывавших два миллиона семьсот тысяч лет, оказалось, что она имеет лесное происхождение. На других раскопках стоянок гоминидов в Южной Африке и Эфиопии также нашли растения и животных, характерных для древних лесов. Значит, эти территории тогда были покрыты густыми лесами. И все эти стоянки находились близко к воде. Ведь представители нашего вида не могут долго обходиться без воды, поскольку теряют большое количество жидкости с потом и мочой. Такого в условиях саванны не может себе позволить ни одно существо.
Тобайас считает, что именно вода сыграла решающую роль в отделении человека от шимпанзе. Два миллиона лет назад наши предки выбрали для жительства пляжи. И вели образ жизни амфибий. Большой мозг – главное наше отличие – не мог появиться без участия водной среды (значительный по отношению к массе тела объем мозга характерен для водных млекопитающих – китов, дельфинов). Окаменевшие черепа наших предков показали, что первые три миллиона лет после того, как человек откололся от шимпанзе, его мозг был очень невелик. Но около двух миллионов лет назад он начал расти. А за последние двести тысяч лет сделал резкий скачок и увеличился еще на пятьдесят процентов. Соотношение мозга и общей массы тела человека стало точно таким же, как у дельфина. У животных, живущих в саванне, наблюдается общая тенденция к большой массе тела и маленькому объему мозга. Носорог, например, весит тонну, а его мозг – всего триста пятьдесят граммов.
Размер мозга определяет наличие в организме двух жирных кислот – докосагексеновой и арахидоновой. Первая отвечает за построение мембран нейронов и фоторецепторов, а вторая – за строительство стенок сосудов, без которых большой мозг не сможет работать. В организме они производятся в небольших количествах и очень медленно. Эти кислоты редко встречаются в диете млекопитающих, живущих в саванне. В изобилии они присутствуют только в пищевой цепочке на берегах океанов, рек и озер. Именно морские питательные вещества способствуют росту мозга. Сегодня, если человек не получает с пищей этих двух кислот, его начинают преследовать заболевания коры головного мозга и сосудов. Археологические находки показали, что человек питался дарами моря двести тысяч лет назад, как раз в то время, когда его мозг начал активно увеличиваться. И сто тысяч лет назад, когда Homo Erectus начал понемногу превращаться в Homo Sapiens.
Это лишь одна из точек зрения. Но факт остается фактом: в результате внешней эволюции люди изменили мир по своим меркам. И ощущают себя в безопасности только в таком защищенном мире.

Сортировка генофонда

Если, в отличие от животных, наша генная вариабельность совсем невысока, то… Да, с нарастанием численности населения будут возрастать случаи эпидемий и генетических мутаций. Хотя мы и не являемся клонами, но наш генетический аппарат во много раз проще, чем у обычной мыши! Он примерно такой, как у бактерии, нашей ближайшей родственницы. Так что нам есть над чем задуматься.
Еще век назад природа сама занималась сортировкой жизнеспособного и нежизнеспособного человечества. В 1918 году половина Америки и Европы вымерла от гриппа-испанки, потому что не было антибиотиков, и врачи не могли подавить эпидемию. В середине вполне развитого XIX века множество женщин умирало во время родов. В родах же погибали все нежизнеспособные дети. Таким образом, в генофонд нации не попадали «плохие» гены. Выбраковка проходила жестко и целенаправленно: не можешь справиться с препятствием – уходи. Мы же научились спасать генетически больных детей, мы гордимся тем, что даем жизнь пятимесячным младенцам, которые раньше рассматривались врачами как выкидыши, мы излечиваем такие болезни, как чахотка, чума, холера, тиф. И в результате получаем генетически нестабильное потомство, способное жить лишь при медицинском вмешательстве. Если современного человека оставить на какое-то время в нетронутом цивилизацией мире, если лишить его возможности использовать современные лекарства и средства защиты от насекомых, змей, зверей, то обычный, средний горожанин начала третьего тысячелетия не проживет и месяца. Его организм привык пользоваться услугами таблеток. Без лекарств он не справится с простой простудой.
Об этом стоит задуматься. Скоро ученые точно установят, какой ген отвечает за какой признак. Все гены будут расписаны и изучены. И тогда начнется время искусственного устранения «плохих» генов. По большому счету, это та самая евгеника, которую считают фашистской наукой, забывая, что один из основателей генетики Н. В. Тимофеев-Ресовский был и основателем евгеники. И если мы будем всерьез заниматься клонированием, нам не избежать вмешательства в генный материал. Не избежать хотя бы потому, что состояние здоровья современного человека оставляет желать лучшего, а клонировать клетку с отклонениями в генетическом аппарате – значит передать черты вырождения будущему потомству. Тут-то и придется сортировать гены. Но это нужно делать осторожно и владея не частью информации, а всем знанием. К сожалению, исправление одного гена может привести к нестабильности какого-то участка ДНК и повреждению других генов. Именно в этом, а не в создании любопытным ученым существ-химер, я вижу опасность работы по управлению генами. Если бы все было так просто и легко, как в электротехнике! Заменил поврежденный конденсатор, подпаял диод – и система стала лучше прежней. Но геном не микросхема, а если и какая-то схема, то предназначение частей этой схемы (и прибора в целом) пока неясно.
Однако первые эксперименты по работе с генами уже ведутся. Пока, правда, не на людях, а на приматах. Ученым удалось создать первого генетически измененного примата. Это робкий шаг по лестнице евгеники. Сделал его сотрудник Орегонского регионального центра изучения приматов Энтони Чан, впервые за всю историю человечества «собравший» генетически улучшенную макаку-резуса. Обезьянку, благополучно появившуюся на свет в октябре 2000 года, назвали АНДи, что означает перевернутую аббревиатуру inserted DNA («вставленная ДНК»). Защитники животных могут, конечно, возмутиться: зачем что-то менять в ДНК обезьяны – это же нарушает права животных! И такие голоса, конечно же, сразу зазвучали. Но научная общественность приняла эксперимент с одобрением: ведь Чану удалось то, что вчера еще казалось фантастикой. Сам он, кстати, при проведении опыта не думал об улучшении обезьяньей породы, он решал гораздо более весомую задачу: разобраться в механизме человеческих заболеваний на модели обезьяны (как близкого родича).
«Вставки» генных кусочков ученые делали при помощи вирусов, которые умеют проникать сквозь мембрану клеток. Сначала выделили ген зеленого флуоресцентного белка (из медузы), этот белок способен светиться в темноте, затем поместили копии этого гена в лучшую «иголку» микробиологии и генной инженерии – вирус, а вирус протаранил двести двадцать четыре яйцеклетки макак-резусов, проник в их генетический аппарат и затаился. Готовые для работы яйцеклетки оплодотворили и стали наблюдать. Из ста двадцати шести яйцеклеток, прошедших двойное деление, отобрали сорок наиболее перспективных и ввели их двадцати макакам-самочкам. Только пять из них забеременели и только три успешно доносили суррогатного детеныша. У двух новорожденных макак зеленого гена не обнаружили, он просто не проявился, остался латентным, скрытым. А у АНДи ген медузы оказался встроенным в его собственный генетический аппарат.
Эксперимент с обезьянами показал, что можно производить манипуляции с генами и изменять качества потомства. Это, конечно, прекрасно знают селекционеры, они «тасуют» гены с большим успехом, создавая «невиданных» в природе коз, собак, кошек, коров. Но для появления результатов в их работе требуется много времени, а если научиться «вставлять» или «вырезать» куски ДНК, то можно получать улучшенное потомство в первом поколении.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15