Шаг к воскрешенному неандертальцу?
Помните идею, обыгранную в «Парке юрского периода»? Извлечь из окаменелостей ДНК, прочитать ее и внедрить в яйцеклетку современного животного? В отношении динозавров такая идея, несомненно, является чистейшей фантазией. Конечно, полное восстановление ДНК вымерших ящеров невозможно. Конечно, кроме последовательностей ДНК для восстановления исчезнувшего вида необходимо иметь соответствующую яйцеклетку, содержащую высокоупорядоченный комплекс белков и других соединений, которые определяют, что и как из содержащегося в клетке генома будет прочтено и воплощено в ходе развития. Конечно, сложность такой яйцеклетки умопомрачительна и для ее получения и развития необходима самка вида, нуждающегося в восстановлении…
С близкими родственниками современных видов хотя бы понятно, откуда брать яйцеклетку. Для восстановления мамонта можно испробовать яйцеклетку слона, для воссоздания шерстистого носорога использовать современных носорогов, а для оживления неандертальца взять яйцеклетку человека разумного. Чью же яйцеклетку использовать для динозавра? Крокодила? Страуса? Увы, такая затея обречена на провал.
Однако даже восстановление последовательностей ДНК — не такое уж простое дело, как кажется на первый взгляд. Недавно по новостным агентствам прошло сообщение о восстановлении одного гена динозавров. На самом деле, речь шла о воссоздании гипотетической исходной последовательности одного из белков у общего предка крокодилов, птиц и динозавров. Такая работа проводится на основании весьма сомнительного предположения, что белковые последовательности эволюционируют всегда наиболее экономным путем (с минимальным количеством изменений, необходимых для перехода из одного состояния в другое). Естественно, о специфических особенностях ДНК динозавров на основании такого метода невозможно сказать что бы то ни было определенное. А ведь речь идет только о последовательности одного гена, общего для динозавров и их современных родственников, что уж тут говорить о геноме в целом!
Прочтение (а не абстрактная реконструкция) последовательностей ДНК возможна лишь для недавно вымерших видов. Но и здесь кроется серьезная проблема. ДНК ископаемых костей неизбежно загрязнена чужеродной ДНК, прежде всего, ДНК бактерий. Для опознания того или иного вида или сравнения степени родства можно использовать характерные последовательности ДНК митохондрий (у бактерий, как прокариотических организмов, митохондрий нет). А как опознать последовательности ядерного генома восстанавливаемого вида, выбирая их обрывки из хаоса фрагментов разнообразного происхождения?
Специалисты Объединенного института генома в Калифорнии недавно объявили о реконструкции последовательности ДНК пещерного медведя, Ursus spelaeus, извлеченной из ископаемых зубов этого животного. Пещерный медведь был крупным растительноядным животным, обитавшим рядом с древним человеком и служившим объектом его охоты. Около 10 тысяч лет назад этот вид вымер. Вероятно, причиной вымирания послужило изменение климата в конце ледникового периода, но свою роль в этом событии сыграла и активность древних людей. Люди не только охотились на пещерного медведя, но и поклонялись ему. На стоянке неандертальцев в Швейцарии найдены медвежьи черепа, аккуратно сложенные в «шкафчики» из камня. Продолжая славную традицию, американские исследователи использовали кости пещерного медведя для намного более изощренного колдовства.
Извлечение и расшифровка последовательностей ДНК из ископаемых зубов были лишь первым шагом их работы. Дальше пришлось опознать и исключить фрагменты, принадлежащие бактериям, и выделить участки ДНК медведя (кстати, последовательности пещерного медведя опознавали, сравнивая с последовательностями собак, принадлежащих к одному с медведями отряду Хищные. Увы, последовательности современных медведей подробного изучения пока не удостоились — вымерший вид оказался интереснее живущего). Полной последовательности генома пещерного медведя в итоге, конечно, получено не было. Результат работы состоит скорее в демонстрации эффективности нового метода реконструкции, что само по себе немало.
А разговоры об оживлении неандертальца — это все-таки рекламный трюк, а не реальная возможность. С огромными сложностями сталкивается даже клонирование человека с использованием вполне функциональных клеток и работающего наследственного аппарата, что уж говорить об успехе пересадки «ископаемой» последовательности другого вида. Но надежда умирает последней.
Эпоха перемен
Случайно ли человек появился на Земле именно тогда, когда ее «залихорадило»? На протяжении предыдущих десятков миллионов лет на нашей планете было достаточно тепло. Затем Антарктида заняла свое нынешнее положение у южного полюса, и на Земле слегка похолодало. Но регулярное чередование оледенений, вызванное соединением Южной и Северной Америк, началось 3–4 млн. лет назад, как раз в тот период, когда, как предполагается, и появился человек.
Специалисты из Потсдамского университета изучили отложения озер, существовавших в Восточной Африке (там, где обитали наши предки) от 1 до 3 млн. лет назад, и выяснили, что человечество развивалось в быстро меняющейся среде. Установить это помогли населявшие озера диатомовые водоросли, чьи кремнеземные скелеты хорошо сохраняются в ископаемом состоянии. А возраст отложений ученые определили по прослойкам вулканического пепла.
В последнее время стало понятно, что в стабильных экосистемах обычно происходят лишь медленные эволюционные изменения, связанные со взаимной притиркой соседствующих видов. Другое дело — эпохи перемен. Даже если наши предки мигрировали то к северу, то к югу, оставаясь в относительно привычных климатических условиях, им все равно приходилось привыкать к непрерывно меняющейся среде. Наш род пошел по пути гибкого приспособления к разнообразным условиям, основанного на культурном наследовании, и способствовала такому выбору именно «климатическая лихорадка».
Что дальше? Биологическая эволюция хомо сапиенс затормозилась, и ныне мы приспосабливаемся к среде в основном культурно. Но стремительные изменения, в том числе и вызванные нашими собственными руками, влияют на другие виды. Например, приспособительный потенциал серых крыс не уступает человеческому. Эти грызуны успевают перестраивать свое поведение, как бы быстро ни менялись окружающие условия. Мозгов у них, конечно, маловато, но крови нам они еще попортят. А кто может сказать, какие еще виды в ближайшей эволюционной перспективе откликнутся на вызов эпохи перемен?
На полпути к сверхчеловеку
Брюс Лан (Bruce Lahn) из Чикагского университета сообщил в журнале Science, что биологическая эволюция человеческого мозга продолжается и в настоящее время. Возглавляемая им группа исследователей изучала распространение двух генов, нарушение работы которых приводит к микроцефалии (резкому уменьшению размера мозга).
Выяснилось, что у здоровых людей встречаются разные аллели (состояния) таких генов. Предположение, что эти аллели функционально идентичны, опровергается тем, что в их распространении среди населения нашей планеты наблюдаются следы действия отбора. Более старые аллели описанных генов чаще встречаются в Африке, но по мере расселения человека частоты эволюционно более молодых аллелей в популяциях возрастали.
Гены, о которых идет речь, интенсивнее эволюционировали у предков людей, нежели в родственных группах млекопитающих. Можно допустить, что их нормальное функционирование не только спасает от микроцефалии, но и способствуют лучшему развитию мозга у здоровых индивидов. Значит, мозги коренных европейцев, азиатов и американцев «умнее», чем мозги коренных африканцев?
Выводы Лана противоречат сложившемуся мнению о том, что примерно 50–100 тысяч лет назад направленная биологическая эволюция нашего вида прекратилась. С этого времени жизненный успех или неудача особи, как считают, стали определяться не столько врожденными задатками, сколько тем, чему она научилась. По традиционным представлениям, отбор в последнее время носил в основном отрицательный характер, отсеивая нежизнеспособных или «глухих к учебе» индивидов, а не давая преимущество высокоадаптивным или высокоинтеллектуальным.
Изложенная точка зрения имеет важное политическое следствие. Если эволюция человека давно прекратилась, нет оснований придавать принципиальное значение отличиям между расами, которые сформировались позже этого срока. Здесь действует такая логика: если мы укажем на существование каких-либо отличий между определенными группами людей (представителями разных рас, мужчинами и женщинами, брюнетками и блондинками и т. п.), кто-то сделает вывод, что одна из этих групп лучше, чем другая. Такой вывод может привести к действиям, не одобряемым в свободном демократическом обществе, и ответственность за эти действия должны нести исследователи, посмевшие сравнивать. Отсюда следует, что никаких отличий между разными группами людей не должно быть вообще, а исследования, направленные на их поиск, аморальны.
Увы, это не шутка. Феминистские общества публикуют многостраничные работы, где доказывают, что между мужчинами и женщинами нет никаких биологических отличий1, а голливудские продюсеры следят за тем, чтобы в экранной реальности не все представители того или иного нацменьшинства оказались отрицательными персонажами. Конечно, при беспристрастном рассмотрении проблема оказывается дутой. Отношение «лучше-хуже» является производным от отношения «хорошо-плохо», которое применимо только к ситуациям морального выбора. А какой моральный выбор может быть в том, что персона А родилась женщиной, способна рожать и вскармливать грудью детей, а персона Б родилась мужчиной и никогда не станет матерью?
Ситуация усложняется, когда мы переходим от сравнения полов к сравнению рас, как в работе Лана. При всей сложности отношений полов мужчины без женщин и женщины без мужчин пока не обойдутся. Эволюция вшила в большинство из нас механизм интереса и влечения к иному полу. Увы, в отношении представителей других рас биологически предопределена скорее ксенофобия. Плохо, когда то, к чему подталкивает примитивный групповой эгоизм, поддерживается рациональными аргументами. «Научные» объяснения расизма нанесли человечеству немалый вред и подорвали авторитет соответствующих разделов антропологии.
Вероятно, следует блокировать не научные исследования, из которых можно сделать неверные выводы, а сами эти выводы. Но в любом случае результаты подобных исследований следует хорошо обосновывать. И в отношении выводов Лана в воздухе повис ряд вопросов. Зарегистрирован отбор по двум генам, влияющим на мозг. Означает ли это, что отбор связан именно с совершенствованием формирования мозга, а не, допустим, устойчивостью к инфекционным болезням?
Приведем пример. У зеленых лягушек встречаются два вида окраски: с полосой по хребту и без нее (пятнистая). Их развитие определяется одним геном. Анализ частот двух окрасок показывает, что их соотношение в популяции меняется в течение года. Дело в том, что одна из них более холодостойка и лучше переносит холодные зимы, а другая более устойчива к токсинам и лучше выживает в загрязненных водоемах. Наблюдатель, который решил бы, что отбор направлен на наличие или отсутствие полосы на спине, допустил бы серьезную ошибку.
Возвращаясь к работе Лана, отметим, что в ней отсутствуют данные о развитии мозга у носителей той или иной аллели, необходимые для интерпретации полученных результатов. Возможно, эти данные собираются… что ж, подождем. А пока их нет, спросим себя: можно ли надеяться, что разные группы людей действительно окажутся идентичными по тем признакам, которые мы считаем существенными? А если такая надежда представляется иллюзорной, стоит подумать, как сделать, чтобы познание нашей природы и описание наших отличий не становилось поводом для возвышения одних и унижения других. Хорошо все-таки, что мы разные!
1 В том числе и в работе мозга. А это, конечно, не так: недавно British Journal of Psychology, например, опубликовал статью ученых из Ольстерского и Манчестерского университетов, которые показали, что мужчины имеют достоверно более высокий IQ. Кстати, это может отчасти объясняться примерно на 10% большим объемом мозга у мужчин, чем у женщин (впрочем, не следует забывать, что тесты на IQ далеко не идеальное мерило интеллекта). Обратно к тексту
Прямохождение — баг?
В последние десятилетия значительно расширились представления об основных этапах происхождения человека. Множество новых находок позволило описать несколько видов млекопитающих, близких человеку, а также целый ряд более далеких наших родственников — представителей семейства гоминид. Прежние представления об относительно линейном характере эволюции «из обезьян в люди» оказались несостоятельными. Наша группа развивалась таким же «кустом», как и многие другие. Немало особенностей, усиливавшихся в ходе становления Homo sapiens, было связано положительной обратной связью, так что даже и не скажешь, что среди них причина, а что — следствие. В один узел сплелись сложная социальная организация, гибкое поведение, продолжительное детство, увеличение мозга, культурное наследование, переход к постоянной сексуальности и скрытому протеканию овуляции и т. д. Но что запустило этот процесс?
Возможно, свою роль сыграл переход к прямохождению. Раньше его связывали с освоением открытых пространств, на которые выходили бывшие лесные жители — наши предки. Якобы, на открытой местности нужно было выпрямиться, чтобы заранее увидеть опасность. Находки прямоходящих лесных приматов опровергли эту гипотезу. Общепринятого объяснения причин прямохождения пока нет.
И вот еще один штрих. Пятилетняя макака по кличке Наташа из сафари-парка под Тель-Авивом подцепила вирусную инфекцию, поражающую желудочно-кишечный тракт, и едва не умерла. Выздоровев, она перешла к прямохождению, разительно не похожему на способ передвижения ее родичей. Очевидцы подчеркивают «человечий» характер пластики Наташи. Ветеринар клиники, обративший внимание на этот факт, связывает его с поражением мозга в результате болезни.
Перемещение — сложнейшая задача. Человек даже стоит совсем не так, как стоит, предположим, стол. Наша «неподвижность» — непрерывная последовательность отклонений от некой средней позы и их немедленная коррекция. Это требует хорошего развития специализированных нейронных сетей в мозгу.
Если история с Наташей — правда, то даже у далеких от человека обезьян есть все необходимое для прямохождения: от опорно-двигательного аппарата до системы управления движением. Возможно, нарушение работы основного управляющего механизма активизировало резервный? Тогда получается, что толчок зарождению цивилизации могла дать ошибка? А какие еще из наших особенностей возникли в результате отказа нормальных регуляторных механизмов?
Продолжение политики иными средствами, или?..
На многие социальные особенности, присущие человеку, представители общественных наук и ученые-естественники смотрят принципиально по-разному. Для естественников характерен анализ форм человеческого поведения и его социальных структур, прослеживающий историю их возникновения. Адепты «противоестественных» наук обычно пытаются дать социальным феноменам социальное же объяснение. К примеру, существование лидеров в обществе можно объяснять на основе каких-либо метаморфоз теории общественного договора или изучая характерные особенности лидеров у павианов. Моральные принципы современного человека можно возводить к каким-либо скрижалям, а можно - к естественной морали животных, открытой австрийским биологом Конрадом Лоренцом.
Какая форма поведения может быть признана более человеческой, чем война? Вспомните хотя бы о роли, которую сыграла война в технологическом прогрессе или в эволюции государственных институций… Однако корни этого явления прослеживаются и в нашем далеком эволюционном прошлом. Так, новые исследования этого феномена провел мексиканско-британский научный коллектив, изучавший поведение паукообразных обезьян в Мексике.
Исследователи наблюдали за двумя стадами обезьян, занимавшими соседние участки в тропическом лесу. Были зарегистрированы вылазки членов обоих стад на территорию соперников, организованные практически так же, как и у неиспорченных цивилизацией человеческих племен. Группа самцов скрытно внедряется на вражескую территорию, где ищет особей, отбившихся от чужой стаи, и нападает на них. Смертельных случаев у паукообразных обезьян пока не наблюдалось, однако, по аналогии с шимпанзе и человеком, можно предположить, что они вполне возможны.
В выборе жертв в обезьяньих войнах проявляются принципы естественной морали (в смысле Лоренца). Страдают преимущественно взрослые самцы; самок и детей обычно щадят (хотя самки могут подвергаться сексуальной агрессии). Пока военные вылазки были описаны только для человека и шимпанзе, их происхождение можно было связывать с охотой (шимпанзе разнообразят свой рацион мясной пищей). Паукообразные обезьяны не охотятся, и их пример доказывает, что развитие военных навыков не связано с питанием.
Следует отметить, что паукообразные обезьяны не являются нашими близкими родственниками. Это американские (широконосые) обезьяны, высокоадаптированные к древесной жизни. Перемещаться в ветвях этим некрупным (до 10 кг) животным помогают не только длинные и тонкие ("паукообразные") конечности, но и цепкий хвост. Эти обезьяны, кажется, неразрывно связаны с деревьями. Застреленная охотником особь остается висеть в ветвях, смерть не разжимает мертвую хватку ее конечностей. Однако, как ни удивительно, для военных вылазок обезьяны спускаются на землю. Исследователи предположили, что это способствует более скрытному перемещению (хотя и создает опасность нападения со стороны наземных хищников).
В этой связи можно вспомнить, что причины, заставившие наших предков перейти к двуногому перемещению по земле, так окончательно и не выяснены. Раньше считали, что такое событие связано с вытеснением лесов саваннами; сейчас есть основания утверждать, что первыми двуногими стали еще лесные жители. Может, на ноги нас поставила война?
Копье как шаг к ядерному сдерживанию
Современная геополитическая картина в значительной мере сложилась вследствие того, что человечество обладает оружием, которое даже сверхдержаве не дает чувствовать себя в безопасности. Ядерная дубинка не позволила войти в клинч не только США и СССР, но, например, Индии и Пакистану. Стремление овладеть супероружием или не допустить его распространения в значительной мере определяет современную политику. Когда начался подобный процесс и к чему он идет?
Раймонд Келли (Raymond Kelly), антрополог из Университета Мичигана в Анн-Арборе, считает, что новые отношения между соседствующими группами людей возникли около миллиона лет назад, с изобретением копья. Рассматривая, к примеру, поведение шимпанзе, мы можем увидеть, что результат того или иного конфликта определяется прежде всего численностью соперничающих групп. Сильная группа может не миндальничать с чужаком или со слабыми соседями: исход стычки предрешен.
С появлением копья, а тем более лука даже слабая группа оказалась способна использовать эффект неожиданности и нанести чувствительный урон превосходящему противнику. Самые старые копья, найденные палеоархеологами, имеют возраст около 400 тысяч лет, но по косвенным данным можно предположить, что этому изобретению не меньше миллиона лет. Такое мощное оружие, как копье, подталкивало соседей к мирному сосуществованию. «Худой мир лучше доброй ссоры": сильному племени было проще пойти со слабым на компромисс, нежели рисковать жизнями своих членов в яростных стычках. Конечно, этот мир не был лишен агрессии: маленькая инициативная группа могла на свой страх и риск вторгнуться на чужую территорию и получить от этого какую-то выгоду. В тех условиях большее значение имела не сила и массовость, а своевременно поднятая тревога.
Увы, на каком-то этапе общество дозрело до того, что большая группа людей могла спланировать военный поход, собрать воинов и смириться с определенными потерями в ходе сражений, направленных на подавление противника и захват значительной части его ресурсов. Возникла возможность настоящей войны. Ее исход опять стал зависеть от численности (и подготовки) воюющих сторон. Первые известные нам следы настоящих войн имеют возраст около 14 тысяч лет и найдены в Судане. Общественная организация смогла преодолеть сдерживающий эффект тогдашнего смертоносного оружия. Этот период закончился только с изобретением ядерного оружия: никакая общественная организация не скомпенсирует последствия его применения.
Эпоха войн, где побеждает сильнейший, закончилась (по крайней мере, для ядерных держав; локальные войны пока продолжаются). И что же, наступила тишь да гладь? Нет, как и сотни тысяч лет назад, возросло значение внезапных ударов, при которых своевременное обнаружение опасности важнее военной мощи. Этот способ действий не является зловещим изобретением современных террористов, а лишь отражает давнюю человеческую тактику.
Д. Шабанов. Шаг к воскрешенному неандертальцу? // Компьютерра, М., 2005. – № 27-28 (599-600)
Д. Шабанов. Эпоха перемен // Компьютерра, М., 2005. – № 31 (603)
Д. Шабанов. На полпути к сверхчеловеку // Компьютерра, М., 2005. – № 34 (606)
Д. Шабанов. Прямохождение – баг? // Компьютерра, М., 2004. – № 35 (559). – С. 13–14
Д. Шабанов. Продолжение политики иными средствами, или?.. // Компьютерра, М., 2006. – № 19 (639)
Д. Шабанов. Копье как шаг к ядерному сдерживанию // Компьютерра, М., 2005. – № 37 (609). — С. 17-18