Гены и языки

Метод “молекулярных часов”, позволяющий установить степень родства разных видов по различиям в их ДНК, очень похож на метод глоттохронологии, используемый при установлении родства разных языков. За 1000 лет в так называемом базовом словаре (он включает те слова, которые есть в любом языке, – “дом”, “земля”, “небо”, названия частей тела и т.д.) сохраняется 86% слов, т.е. каждый из языков двух народов, разделившихся 1000 лет назад, имеет 86% общих слов с предковым языком. Следовательно, друг с другом эти языки имеют 74% (86% от 86%) общих слов. Сопоставление эволюционного древа популяций человека с лингвистическими данными и классификацией языков по надсемействам показало, что в большинстве случаев языки генетически родственных популяций принадлежат к одной лингвистической группе. Чем раньше разделились две популяции, тем дольше они эволюционировали независимо и тем больше накопилось замен в их ДНК и в их языках. Конечно, языки не зависят от генов, и корреляции генетического и лингвистического родства определяются лишь историческими обстоятельствами.

“Митохондриальная” Ева

Чем выше скорость накопления мутаций в ДНК, тем меньшие отрезки времени эволюции видов могут быть определены при помощи “молекулярных часов”. Быстрее всего накапливаются мутации в митохондриальной ДНК. Митохондрии содержат кольцевую молекулу ДНК, состоящую из 16 500 пар оснований, – это совсем немного по сравнению с ДНК хромосом, находящихся в ядре клетки и состоящих из десятков и сотен миллионов пар оснований. При оплодотворении митохондриальная ДНК (мтДНК) сперматозоида не попадает в яйцеклетку, так что и мужчины, и женщины получают мтДНК только от матери.

Американский генетик Алан Уилсон изучил мтДНК людей различного происхождения – африканцев, европейцев, азиатов, австралийцев и жителей Новой Гвинеи. По количеству различий в нуклеотидной последовательности мтДНК он определил степень родства различных групп людей и построил родословное древо человечества. Самая ранняя точка ветвления на этом древе отделяет группу африканцев от остальных людей – по современным данным это произошло 137±15 тыс. лет назад.

Были определены различия между последовательностями мтДНК людей и шимпанзе. По известной дате отделения ветви шимпанзе (5 млн лет назад) было вычислено время первого разделения групп предков ныне живущих людей, которое произошло 180–190 тыс. лет назад. Это дата наиболее древней мутации в мтДНК, которую генетики могут распознать.

Древнюю обладательницу этой мтДНК сразу окрестили Евой, что внесло некоторую путаницу. Из данных анализа мтДНК вовсе не следует, что 190 тыс. лет назад на Земле жила всего лишь одна-единственная женщина. “Ева” не была единственной женщиной в это время и не отличалась от своих современниц по способности к размножению. Просто мтДНК ее современниц были утрачены (ведь не все женщины оставляют потомство, и если женщина имеет только сыновей, то они не передают ее мтДНК следующему поколению). По независимым оценкам нескольких групп генетиков, размер популяции, к которой принадлежала африканская “Ева”, составлял в то время около 10–30 тыс. человек.

Близкая оценка времени появления и численности исходной популяции Homo sapiens получена при исследовании Y-хромосомы. Эта хромосома передается только от отца к сыну и представляет удобный объект для эволюционных исследований в поисках “Адама”.

Эти выводы противоречат мультирегиональной гипотезе происхождения человека, предполагающей широко распространенное превращение популяций Homo erectus в Homo sapiens – такого небольшого количества людей просто не хватило бы, чтобы заселить всю землю.

У всех людей генетические тексты очень похожи. Два любых человека, кроме однояйцевых близнецов, различаются всего лишь одной буквой-нуклеотидом из 300. А вот от наших ближайших родственников в мире животных – человекообразных обезьян – мы отличаемся уже одним нуклеотидом из 30. Чем дальше родство, тем больше различий в генетических текстах. Исследование сходства ДНК позволяет выяснить родственные отношения между людьми – от установления отцовства, часто применяемого в криминологической экспертизе, до установления происхождения целых этнических групп. При этом иногда генетики делают, казалось бы, удивительные открытия, которые оказываются уже давно известными людям из сказаний и легенд. Например, древнее предание гласит, что все монголы произошли от трех матерей. Изучение мтДНК, наследующейся только по материнской линии, показало, что большая часть населения Монголии по генетическим характеристикам очень четко разделяется на три группы.

а	б	в
Рис. 2. Частоты встречаемости отдельных комплексов генов, соответствующие экспансии: а – неолитических земледельцев 6–9 тыс. лет назад; б – скотоводов-кочевников 4–6 тыс. лет назад; в – греческой культуры в I тыс. до н.э.

Генетическое исследование людей европейской расы показало, что люди с белым цветом кожи произошли от группы числом около 20 человек, при этом число мужчин в два раза превышало число женщин.

В октябре 1997 г в Колд Спринг Харбор (США) прошла конференция по эволюции человека. Постоянные упоминания теории африканского происхождения человека и исследований африканских и неафриканских популяций вызвали тревожное замечание одной из участниц об этичности такого деления человечества, связанное со щепетильностью общественного мнения в США относительно расовых вопросов. На это остроумно отреагировал швейцарский генетик д-р Андре Лангани: вместо запланированного доклада по геногеографии он прочел лекцию о том, что, судя по генетическим данным, все мы являемся африканцами, просто есть азиатские африканцы, европейские африканцы и африканские африканцы.

Происхождение людей от антропоидных обезьян подтверждается сходством их анатомии, физиологии, этологии, иммунологии и генетической структуры, а также находками костных остатков промежуточных ископаемых существ -питекантропов и в целом не вызывает в естествознании сомнений. Однако при всем том в симиальной гипотезе антропогенеза остается немало серьезных противоречий и загадок, нередко замалчиваемых, или используемых антидарвинистами, или вовсе не замечаемых.

Вся костно-мышечная система человека, его чересчур большие и негибкие ноги и слабые руки явно не приспособлены для быстрого лазанья и скачков по деревьям путем раскачивания (брахиации) и свидетельствуют, вопреки Дарвину, о невозможности брахиации для ближайших животных предков людей. Как морфология ископаемых презинджантропов, так и сами следы двух стоп в окаменевшем вулканическом пепле Летоли (Танзания) доказывают, что выпрямленное двуногое хождение на миллионы лет предшествовало труду. Труд привел к совершенствованию прямохождения, но прямохождение - предпосылка освобождения передних конечностей для труда. Но почему же обезьяньи предки людей, спустившись с деревьев, выбрали столь странный способ передвижения, хотя четвероногий ход более легок, быстр и используется всеми нынешними наземными циркопитековыми обезьянами?

Почему так укоротились и ослабели передние конечности людей, хотя сильные руки дают явные преимущества в охоте и труде, особенно с примитивными орудиями? Почему не перешли к труду шимпанзе или вымершие австралопитековые, хотя они миллионы лет были полупрямоходящими, употребляли мясо и часто использовали палки и кости?

Проницательная Красная Шапочка пришла в недоумение от странных зубов Серого Волка - бабушки. Но гораздо удивительнее человеческие зубы: если предки человека были охотниками и питались мясом, то почему его челюсти и зубы слабы для сырого мяса, а кишечник относительно тела почти вдвое длиннее, чем у плотоядных? Притом челюсти значительно уменьшены уже у презинджантропов, хотя они огнем не пользовались и размягчить на нем пищу не могли. Чем же питались человеческие предки?

При опасности птицы взмывают в воздух, копытные убегают, обезьяны укрываются на деревьях или скалах. Как животные предки людей при медлительности передвижения и отсутствии орудий, кроме жалких палок и камней, спасались от хищников? М.Ф.Нестурх и Б.Ф.Поршнев откровенно признаются, что не в силах представить себе это. Б.Ф.Поршнев вынужден даже предполагать прямо фантастическую картину: спасение наземных приматов с помощью "интердикции" - знакового общения с хищниками (уж не уговорами ли?) или пристальным "гипнотизирующим взглядом": "хищные не могут долго выдержать взгляд человека".

Последние, 1959-1980 гг., палеоантропологические открытия в Африке создали еще более парадоксальную ситуацию: найденные Л., М., и Р.Лики и другими исследователями в Олдувайском ущелье, а также возле озера Туркана (Рудольфа), реки Омо и в других местах кости существа, названного Homo habilis ("человек умелый"), или презинджантроп, оказались, по почти общепринятым оценкам, имеющими древность около двух миллионов лет и во всяком случае современниками австралопитеков, но морфологически они значительно ближе к человеку и употребляли в качестве орудий расколотую гальку.

Как же так, эти более ранние гоминоиды - презинджантропы в некотором отношении настолько ближе к современному человеку, чем более поздние питекантропы, с их столь длинными руками, огромными зубами и надбровным валиком, что А.Валлуа, Г.Осборн, Г.Хеберер и некоторые другие известные палеоантропологи отказываются признавать в них человеческого предка. Как же в одной и той же экологической нише в одно и то же время могли миллионы лет сосуществовать столь разные формы антропоидов, как австралопитеки грацильные (Australopithecus africanus), массивные (Australopithecus robustus), еще более крупные зинджантропы (A. boisei) и несравненно более прогрессивные хабилисы?

К нерешенным проблемам антропогенеза относятся также загадочные причины утраты людьми шерстяного покрова, хотя даже в тропиках по ночам холодно и все обезьяны сохраняют шерсть. Остаются необъясненными шапка волос на голове человека, выступление вперед подбородка и носа с повернутыми почему-то вниз ноздрями; функциональные причины различий между зубами человека и других приматов, хотя все они считаются в питании одинаково всеядными, генетически невероятная быстрота (как обычно полагают, за 4-5 тысячелетий) превращения питекантропа в современного человека (Homo Sapiens) и многое другое.

Столь многочисленные тайны в реконструкции исходной формы человека свидетельствуют о том, что в современной теории антропогенеза есть какой-то крупный пробел.