Автор книги: Грегг Брейден
Жанр: Прочая образовательная литература, Наука и Образование
Возрастные ограничения: +16
сообщить о неприемлемом содержимом
Текущая страница: 4 (всего у книги 21 страниц) [доступный отрывок для чтения: 7 страниц]
Сразу после публикации в 1859 г. «Происхождения видов» Чарлза Дарвина широкое признание его теории вызвало поиск ее материальных доказательств: предполагалось, что недостающие звенья между видами должны найтись в летописи окаменелостей. Если ученые смогут обнаружить эти подсказки, то логично восстановят наше древнее генеалогическое древо. И когда мы его построим в обратном порядке – от родителей к их родителям, а затем к нашим прадедам и так далее, то однажды станет возможным воссоздание родословной всех наших предков.
Современные представления о нашем эволюционном древе показаны на рис. 1.1. На нем современные люди – это homo sapiens (жирным шрифтом в верхней левой части диаграммы). Ветвистые линии, которые соединяют нас с другими представителями на древе, представляют собой различные пути развития – эволюционные пути от ранних приматов до нас сегодня.
На рис. 1.1 связи между ископаемыми проведены пунктиром, а не сплошными линиями. Это означает, что они теоретические или предполагаемые, а не доказанные. Такие связи якобы существовали, но затраченные 159 лет на поиски подтверждений так и не дали результата.
Ключ 8. Предполагается, что связи между древними приматами и современными людьми на древе эволюции существовали, но это так и не было доказано; в настоящий момент они лишь теоретические и предполагаемые.
Рисунок 1.1. Пример традиционного древа эволюции человека. Проблема с толкованием его в том, что материальных свидетельств, подтверждающих связь между ископаемыми, так и не было обнаружено. Из-за отсутствия доказательств, линии связей на древе – пунктирные.
Иными словами, так и не было обнаружено материальных подтверждений существования эволюционных связей, влияющих на многие аспекты нашей жизни – от здравоохранения до морального оправдания преступлений на почве ненависти, от самоубийств и призывов к самоубийствам до смертных приговоров, а также до нашего самоуважения и интимных отношений!
Со времени публикации теории эволюции в 1859 г. так и не было обнаружено четких свидетельств, что ископаемые переходные виды эволюционно ведут от примитивных до более человекоподобных существ! Нобелевский лауреат по физиологии и медицине 1933 г. Томас Морган в своей книге «Эволюция и адаптация» и вовсе развеял ожидания читателей. В то время как современная наука применяет, по словам Моргана, «самые жесткие… критерии для различения диких видов…за все время человеческой истории нам не известно ни одного случая превращения одного вида в другой» [37].
Ученые ведут горячие споры, а «футуристические» технологии сегодня способны разгадать самые скрытые загадки жизни. Однако решительное высказывание Моргана противоречит беззаветной вере в теорию эволюции человека. Тем не менее эту теорию продолжают насаждать в общественных школах, как будто это неоспоримая истина!
В своей книге «Происхождение видов» Дарвин признал отсутствие доказательств в поддержку своей теории. Он отметил, что это можно объяснить одним из двух способов: либо геологи неверно истолковали историю Земли, либо он сам неправильно интерпретировал наблюдения, положенные в основу своей теории.
Вот собственные слова Дарвина:
Почему не каждая коллекция ископаемых остатков дает нам простое доказательство градации и мутации видов живого? Мы не встречаем таких доказательств, и это самое явное и веское из многих возражений, какие могут привести против моей теории [38].
Но поразительное открытие в конце XX века дало ученым возможность выдвинуть против эволюции несколько веских аргументов. Если эволюция человека на самом деле имела место, как следует из теории Дарвина, то наилучший способ доказать ее – сравнить нас с нашими предками на клеточном уровне. Для этой задачи ученым был нужен образец ДНК наших древних предков, который можно сравнить с ДНК современного человека. Проблема в том, что современный человек живет на Земле уже в течение 200 тысяч лет, а молекула ДНК не может так долго сохраняться.
Можно ли отыскать сейчас ДНК древнего примата? А если отыщем, то удастся ли нам провести анализ восстановленной ДНК обычными методами? Это похоже на сценарий фильма о динозаврах «Парк Юрского периода», воскрешенных с помощью их ДНК. Но ответ пришел к нам в виде удивительного открытия, сделанного в 1987 г., хотя находка озадачила нас еще больше и поставила перед учеными еще более серьезные вопросы. У нас возникли проблемы, на которые в традиционной науке было запрещено обращать внимание.
Глава 2
Человек – дитя вселенной. Тайна пропавшей ДНК
«Все мы, кто изучает происхождение жизни, обнаруживаем, что чем больше мы в нее всматриваемся, тем больше мы понимаем, что она слишком сложна, чтобы как-то эволюционировать».
Гарольд Юри (1893–1981), лауреат Нобелевской премии по химии 1834 г.
В субботу, 28 февраля 1953 г. двое мужчин вошли в паб «Орел» в английском Кембриджшире и сообщили об открытии, которое навсегда изменило мир и наше представление о самих себе. В полдень этого дня ученые из Кембриджского университета Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик объявили коллегам в пабе: «Мы раскрыли тайну жизни!» [1]. Уотсон и Крик только что совершили научный прорыв: они открыли двойную спираль молекулы ДНК – код жизни.
ДНК содержится в каждой клетке нашего тела в нитевидных структурах, которые называются хромосомами. У всех людей имеется 23 пары хромосом в каждой клетке.
Хромосома, в свою очередь, состоит из более мелких областей ДНК, называемых генами. Именно гены в наших хромосомах определяют возможности организма, включая работу гормонов и химию крови, скорость роста и размера костей, объем мозга и цвет глаз, продолжительность жизни и даже автоматические функции, например, дыхание, пищеварение, обмен веществ и температуру тела. Казалось, что после такого важного открытия мы получим ответы на величайшие загадки жизни. Многие из них действительно были решены. Но расшифровка структуры ДНК привела к более глубоким пластам знаний, и ученые попали в затруднительное положение: необходимо было понять, как соотнести новую информацию о генетическом коде с теорией происхождения человека.
Восстановление ДНК неандертальского младенцаВ 1987 г. в кавказском регионе России, неподалеку от границы Европы и Азии было сделано открытие, пошатнувшее устоявшуюся парадигму[2]2
На самом деле в 1987 г. была открыта только пещера. Останки были найдены в 1993 г. – Прим. пер.
[Закрыть]. В давно известной Мезмайской пещере, глубоко под землей ученые обнаружили останки ребенка-неандертальца – девочки, которая жила примерно 30 тысяч лет назад. Для справки: последний ледниковый период закончился около 20 тысяч лет назад, то есть девочка жила именно во время этого ледникового периода. Ее тело поразительно хорошо сохранилось, и ученые смогли приблизительно определить ее возраст – от нерождённого семимесячного плода до двухмесячного младенца.
Уильям Гудвин, доктор философии из университета Глазго, так прокомментировал это исключительное открытие: «Это какая-то загадка, что останки превосходно сохранились… Обычно материал с такой степенью сохранности можно получить только из районов вечной мерзлоты» [2].
Я сообщаю так много деталей, потому что это знаковое открытие стало поворотным моментом в ответе на вопрос, какое место занимают люди на эволюционном генеалогическом древе.
Используя современные методы судебной экспертизы, как показано в телесериале «Место преступления», ученые смогли извлечь для анализа митохондриальную ДНК из одного ребра ребенка.
Митохондриальная ДНК (мтДНК) представляет собой особую форму ДНК, которая находится внутри энергетических органелл (митохондрий) наших клеток, а не в хромосомах с большей частью нашей ДНК. Эта мтДНК играет ключевую роль в вопросе эволюции человека – мы наследуем ее только от матери. Она передается из яйцеклетки матери ее сыновьям и дочерям, как правило, без каких-либо мутаций, вызывающих появление у детей новых признаков. Это означает, что митохондриальные линии ДНК в наших телах и на сегодняшний день полностью совпадают с митохондриальной ДНК женщины, которая в давние времена положила начало нашей родословной. Такая уникальная мтДНК используется для изучения распространения популяций людей по планете. Именно уникальность этой формы ДНК и стала громом среди ясного неба, разразившимся после находки неандертальского младенца.
Теперь мы знаем, кем мы не являемсяИспользуя самые передовые методы, результаты которых принимаются в высших судебных инстанциях, российские и шведские ученые провели анализ ДНК неандертальского младенца и сравнили ее с ДНК современных людей. Ученые хотели узнать, является ли девочка-неандерталец одним из наших предков, как убеждает нас в том генеалогическое древо эволюции. Результаты первых исследований были опубликованы в сомнительных научных журналах (по мнению редколлегии Смитсоновского института) и показали, что «неандертальские последовательности мтДНК существенно отличаются от мтДНК современного человека» [3]. Само это утверждение звучит довольно скромно, но его можно сравнить с землетрясением под корнями эволюционного древа человечества. Несколько серьезных новостных источников поделились новой информацией, но технические подробности не были доступны для обычного читателя, а важность события не объяснена.
Однако в 2000 г. ситуация резко изменилась. Именно тогда исследователи из Центра идентификации человека при университете Глазго опубликовали результаты своего собственного исследования по сравнению неандертальской ДНК с данными для современных людей. Результаты эксперимента были понятны даже самому далекому от науки читателю, а значение находки было невозможно сбросить со счетов. Выводы опубликовал журнал Nature с комментариями независимых авторитетных ученых. Было напрямую заявлено, что современные люди «в действительности не были потомками неандертальцев» [4].
И с тех пор нельзя было повернуть назад. Поначалу ученые полагали, будто мтДНК неандертальского младенца поможет разгадать тайну нашего происхождения, но вышло совсем наоборот.
Нетипичный пещерный человекКлюч 9. Открытие поразительно хорошо сохранившегося неандертальского младенца женского пола возрастом 30 тысяч лет и сравнение его митохондриальной ДНК с нашей ДНК определенно говорят, что ранние современные люди не были потомками древних неандертальцев.
Если мы не потомки неандертальцев, то кто же тогда наши предки? Где мы находимся на древе эволюции, и действительно ли мы принадлежим к эволюционной семье Дарвина? Сравнение ДНК неандертальцев и других ископаемых приматов пролило свет на этот вопрос. Ученым пришлось задуматься о новых идеях для разгадки тайны нашего происхождения.
Я учился в школе в 1960–1970 гг. Кроме неандертальцев и других дочеловеческих существ, таких как австралопитек (знаменитая Люси) и homo habilis (человек умелый), преподаватели рассказывали нам о существовании еще одного члена эволюционного древа, также нашего близкого предка. В те дни этих дальних родственников называли кроманьонцами. Однако сегодня этот термин больше не используется. Палеоантропологи заменили его другим, более осмысленным, не требующим особого объяснения. Сегодня для описания существ, ранее называвшихся кроманьонцами, используется термин «человек современной анатомии» или ЧСА.
Ученые в целом согласны, что ЧСА впервые появляются в летописи окаменелостей приблизительно 200 тысяч лет назад, и отмечают начало подвида homo sapiens sapiens – это термин для описания современных людей на Земле [5]. Костные окаменелости более устойчивы к разрушению и могут сохраняться миллионы лет, но ДНК в костном мозге намного менее долговечна и обычно сохраняется лишь в относительно недавних остатках. Хотя ЧСА появился на Земле 200 тысяч лет назад, самая древняя обнаруженная ДНК принадлежит человеку, который жил в Сибири примерно 45 тысяч лет назад [6].
В 2003 г. последние достижения в области генетических технологий позволили сравнить самые ранние останки ЧСА с четырьмя недавно обнаруженными телами неандертальцев. Команда из европейских ученых сравнила ДНК двух ЧСА с возрастом 23 тысячи лет и 25 тысяч лет с ДНК из останков неандертальцев, возраст которых варьировался от 29 до 42 тысяч лет. В журнале National Geographic News были приведены слова одного из соавторов их статьи: «Наши результаты говорят в пользу данных из других работ, делая гипотезу о неандертальском происхождении весьма маловероятной» [7]. В очередной раз неандертальцам, часто изображаемым в фильмах и мультфильмах примитивными пещерными людьми, было отказано в возможности быть предками ранних современных людей.
А когда нам стало известно, кем не были наши предки, внимание палеоантропологов переключилось на поиски того, кем же они были на самом деле. Исследования ДНК сузили поле исследований до одного конкретного кандидата. Однако им оказался не тот кандидат, которого ожидали сторонники теории Дарвина.
Они – это мыСегодня ученые считают, что ЧСА – это мы, а мы – это ЧСА. Любые различия между современным человеком и ЧСА прошлого настолько незначительны, что они не оправдывают выделение его в отдельную группу. Иными словами, древние люди не обязательно вели себя так, как мы, но они выглядели как мы, функционировали, как мы, и явно обладали теми же способностями нервной системы, что и мы сейчас.
Таким образом, несмотря на все наши невероятные технологические достижения, мы и сегодня выглядим и функционируем так же, как и две тысячи столетий назад. Проведенное в 2008 г. исследование ЧСА (ранее называвшегося кроманьонцем) генетиками из итальянских университетов Феррары и Флоренции показало, что это сходство далеко не только внешнее. Они сообщают, что «кроманьонский человек, живший в южной Италии 28 тысяч лет назад, был современным европейцем как генетически, так и анатомически» [8].
Вид homo sapiens не изменился с тех пор, как наши ранние предки впервые появились в летописи окаменелостей, и это создает проблемы для традиционной теории эволюции, основанной на медленных и долгих изменениях. Во времена Дарвина не могли быть сделаны открытия, которые пролили свет на эту загадку, которую мы так долго не можем разгадать.
ДНК, делающая нас отличными от другихСостав всей ДНК человека или геном человека был первой полностью расшифрованной последовательностью ДНК всех позвоночных. Усилия международного сообщества, сделавшие это возможным, – проект «Геном человека», явившийся результатом крупнейшего совместного проекта по биологии в мировой истории [9]. В июне 2000 г. премьер-министр Великобритании Тони Блэр и президент США Билл Клинтон объявили, что код жизни человека успешно раскрыт. Этот беспрецедентный акт сотрудничества открыл новую эру для развития жизненно важной генетической медицины и предвосхищает будущий промышленный и экономический бум.
После успеха проекта «Геном человека» методы расшифровки ДНК были применены к другим живым существам. Ученые впервые смогли выйти за границы научных догадок о наших генетических связях и реально сравнить наш код с кодом любого вида живого. Результаты были ошеломляющими. Хотя ученым было давно известно, что шимпанзе являются нашими ближайшими родственниками, но полученные карты ДНК впервые позволили увидеть, насколько мы близки.
Несмотря на все наши невероятные технологические достижения, мы и сегодня выглядим и функционируем также, как и две тысячи столетий назад.
Генетическое картирование выявило наличие лишь 1,5 процента различий между нами и шимпанзе. То есть более 98 процентов ДНК у нас совпадают [10]. Когда же методика картирования была использована не только для приматов, то ее результаты также оказались поразительными. Например, у нас 60 процентов ДНК совпадает с ДНК дрозофилы, с 80 процентами коровы и 90 процентами обычной домашней кошки. Очевидно, что мы не выглядим и не ведем себя, как муха, корова или кошка. Эти открытия ставят нас перед серьезным вопросом: если генетически у нас так много общего с другими существами, то почему мы так от них отличаемся?
Ответом на этот вопрос стало неожиданное открытие, совершенное во время работы по проекту «Геном человека»: один и тот же ген может быть задействован по-разному и в разной степени для выполнения разных задач. Это говорит нам не о том, какие гены у нас общие с шимпанзе, коровой, мухой или кошкой. В большей степени это говорит нам об экспрессии генов – как они действуют. Ген FOXP2, который считается напрямую связанным с нашей способностью формировать сложную речь, – прекрасный тому пример.
FOXP2 (сокращение от Forkhead Box Protein Р2) кодирует белок, ответственный за человеческую речь. Расположенный на хромосоме 7 (точное местоположение 7q31), белок с тем же названием FOXP2 имеется и у людей, и у шимпанзе [11,12]. Однако шимпанзе не в состоянии спеть «Лестницу в небо» группы Led Zeppelin! То есть здесь задействовано что-то большее, чем ген, которое способствует экспрессии этого гена, – именно оно позволяет нам издавать звуки. В журнале Nature в 2009 г. была опубликована работа, которая дает нам представление об этом «что-то».
Ученые ранее уже знали, что люди и шимпанзе обладают схожими белками, кодируемыми FOXP2. Потом они выяснили, что человеческая версия гена в какой-то момент была изменена (мутирована), и что это изменение произошло быстро, а не медленно и постепенно, согласно теории эволюции. Недавно исследователи из Медицинской школы Дэвида Геффена в Лос-Анджелесе выяснили, что эта мутация произошла именно в решающий момент появления человека разумного. По их мнению, это произошло «быстро и примерно в то же время, когда у людей появилась речь» [13]. Это важное открытие – впервые набор мутаций в FOXP2 был научно привязан к нашей способности к речи.
Дополнительные исследования смогли уточнить результат и определить, когда именно это произошло. По словам Вольфганга Энара из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка, мутации в FOXP2, благодаря которым и появился наш усложненный язык, «произошли в то время, когда начали развиваться современные люди» [14]. Доклад ВВС News World Edition показал, что наша способность к речи появилась в тот момент, когда «изменения двух отдельных букв кода ДНК [необходимых для создания нужных аминокислот] возникли в последние 200 тысяч лет эволюции человека» [15].
Скорость и точность мутаций в FOXP2, случившихся только в двух нужных местах кода ДНК, служат дополнительными примерами изменений, не зависящих от процесса эволюции, – по крайней мере, как мы понимаем эту теорию сегодня. Почему они произошли именно так? Что именно могло привести к нужному изменению букв ДНК в нужном месте и в нужной хромосоме, чтобы мы с вами имели выдающуюся возможность изливать друг другу свои чувства за ужином при свечах, отчаянно скандировать при победе на Суперкубке или шептать что-то на ухо возлюбленной? Сегодня самые лучшие ученые современного мира дают свой ответ. Вопрос в том, готовы ли мы принять новую информацию о ДНК?
Наша «пропавшая» ДНК найдена!Человек считается наиболее сложным и развитым членом семьи приматов, поэтому серьезные ученые предполагали, что у него будет больше хромосом, чем у менее сложных родственников. Но в истории нашей ДНК нас ждал неожиданный поворот. Оказывается, у шимпанзе, ближайшего родственного нам примата, больше хромосом, чем у нас – их 48. По иронии судьбы, у людей их всего 46. Иными словами, нам не хватает двух хромосом шимпанзе. Загадка «куда они пропали», была решена с помощью передовых методов секвенирования ДНК. Однако мы оказались перед проблемой, решение которой сулит нам удивительные открытия!
При более пристальном взгляде на нашу генетическую карту можно обнаружить, что наша «пропавшая» ДНК на самом деле никуда не пропадала. Она оставалась с нами всегда и просто была изменена и устроена таким образом, что раньше это не бросалось в глаза. Новые исследования показали, что вторая по величине хромосома в организме человека, составляющая 8 процентов от общего количества ДНК в клетках, – вторая хромосома человека (НС2) – фактически содержит «пропавшие» хромосомы из генома шимпанзе [16]. Иными словами, когда-то по неизвестным причинам две отдельные хромосомы шимпанзе объединились в одну большую хромосому.
Способ объединения хромосом меньшего размера в одно целое может раскрыть тайну мутаций, как это и произошло с FOXP2, да и саму тайну происхождения человека. Хотя ученые и признают, что мутации наверняка имели место в FOXP2 и произошли во время, близкое к появлению ЧСА, они не могут объяснить, почему. Но связано это с хромосомой 2. И именно это отличие и выделяет эту хромосому. Благодаря новым технологиям, ученые уверенно определили, каким образом появилась НС2. Я расскажу об этом открытии дважды: сначала с использованием научной терминологии, как в авторитетных Proceedings of the National Academy of Sciences, а затем проще. Кроме того, я объясню, почему это для нас так важно.
• Научное объяснение. «Мы заключаем, что локус, клонированный в космидах с8.1 и с29В, является реликтом древнего теломер-теломерного слияния и помечает точку, в которой две хромосомы предков обезьян слились, образовав хромосому 2 человека»[17].
• Упрощенное объяснение. Как оказалось, давным-давно две отдельные хромосомы шимпанзе (хромосомы 2А и 2В) слились в одну более крупную хромосому 2 человека, которая является одной из ключевых хромосом, делающих нас людьми.
Многие из придающих нам уникальность черт возникают из-за слияния ДНК, в результате которого и появилась хромосома 2 человека. Связанные с НС 2 характерные особенности включают в себя наш интеллект, общий объем и развитие нашего мозга и, в особенности, самую большую часть нашего мозга – его кору, которая отвечает за мышление и поведение, а также за способность выражать эмоции [18]. Участок НС2 содержит более 1400 генов, которые продолжают изучать. С их полным перечнем можно ознакомиться из приведенной мною сноски, однако я поделюсь несколькими упрощенными примерами генов, чтобы дать представление об их важнейшей роли в формировании возможностей человека [19].
Из этого небольшого примера понятно, что хромосома 2 человека играет важную роль в определении, кем и чем мы являемся. Это особенно очевидно в отношении генов TBR1 и SATB2 на НС 2 в связи с той ролью, которую они выполняют в развитии и функционировании нашего развитого мозга и нашей исключительной способности к выражению эмоций. Значимость НС2 делает вопрос о ее происхождении чрезвычайно важным.
Изменения в гене FOXP2 обнаруживаются при рассмотрении генома – в какой-то момент времени их «не было» в генетической записи ископаемых, а в следующий момент они появились. Но в хромосоме 2 человека сохранилась запись, как она возникла. Это было получено с помощью средств судебной медицины и послужило поводом для многих предположений. Здесь история нашего прошлого делает неожиданный поворот: вопрос о нашем происхождении становится сюжетом хорошего научно-фантастического романа. Из данных Proceedings of the National Academy of Sciences следует, что такое слияние происходит очень редко.
Причем выяснение условий такого слияния может послужить основой для создания новой истории происхождения человека.
На языке ученых это слияние «сопровождалось или же было вызвано инактивацией или уничтожением одного из родовых центромеров, наряду с событиями, стабилизировавшими такую точку слияния» [20]. Язык этого сообщения слишком сложен, но само оно – совершенно ясное. В исследовании говорится, что во время слияния или сразу после него перекрывающиеся функции двух отдельных хромосом были или скорректированы, отключены, или полностью удалены, чтобы новая общая хромосома стала более эффективной.
Этот факт в значительной степени подразумевает намеренный характер события. Как мы ранее уже отмечали, именно поэтому человечество обладает сегодня теми выдающимися способностями, которых нет ни у одного другого вида живого на Земле.
Ключ 10. Хромосома 2 человека, самая большая хромосома в организме человека, – результат древнего слияния ДНК, которое невозможно объяснить теорией эволюции в нашем сегодняшнем ее понимании.
Правообладателям!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО "ЛитРес" (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.Читателям!
Оплатили, но не знаете что делать дальше?