Происхождение человека.
Происхождение человека.

енности 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.

Сильно ли мы отличаемся друг от друга?

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.
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.



Список использованной литературы :
1)Толстых А.В. ''Возрасты жизни'' г. Москва 1982 г.
2)Яблоков А.В. Юсуфов А.Г. ''Эволюционное учение''
3)Издательство ''Высшая школа '' ''Биология для поступающих в ВУЗы''

От разговоров -- к науке (молекулярный подход)

Эти исследования были начаты лет пятнадцать назад и особенно развиты в последнее десятилетие путем сравнения мтДНК у представителей различных человеческих этнических популяций, то есть рас и народностей. Эти сравнения показали, что одни мтДНК отличаются от других числом замен одних нуклеотидов другими, то есть числом мутаций. Зная из палеонтологии, как давно в эволюции разошлись некоторые виды, то есть когда они отделились от общего предка, и сравнивая различия в их ДНК, можно получить так называемые молекулярные часы. Эти "часы" показывают, как часто за миллион лет в среднем в ДНК того или иного гена происходят мутации. Предполагая, что скорость этих часов постоянна, теперь уже по различиям в ДНК можно судить о том, как давно два разных вида, время возникновения которых не известно, были одним видом, когда произошла их дивергенция, то есть расхождение на две разные ветви эволюции. Таким же путем можно сравнивать человеческие популяции или даже ДНК отдельных людей и судить об общности их происхождения или родственных связях.

Первые получившие известность исследования мтДНК представителей разных рас выявили общность происхождения всех ныне живущих людей по женской линии. В 1987 г. А.Уилсон и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли получили мтДНК от 147 представителей различных рас. В исследуемом фрагменте они определили количество индивидуальных мутаций, а также их координаты и тип. Анализ показал, что все мтДНК возникли от одной предковой последовательности. По степени их разнообразия Уилсон оценил время, прошедшее с тех пор, как существовала предковая последовательность. Оно вычисляется как время схождения всех линий мтДНК в одну точку, называемую точкой коалесценции. В соответствии с его выводами, общая “праматерь”, к которой восходят все типы мтДНК современных людей, жила в Восточной Африке менее 200 тыс. лет назад (по другим данным 137±15 тыс. лет назад). Установить последовательность возникновения мутаций в поколениях предков у обследованных индивидов тогда не удалось, но работы последних лет подтвердили выводы Уилсона.

Гипотезу африканского происхождения человека подтверждает ряд независимых исследований. Особенно интересны работы по изучению народов Южной и Восточной Африки — бушменов и готтентотов. Их языки содержат щелкающие звуки, нигде больше не встречающиеся, и относятся к так называемой койсанской группе (комбинация слов “кой-койн” — самоназвание готтентотов и “сан” — название бушменов), обособленно стоящей в системе языков мира. Они значительно отличаются от остальных африканских народов, в том числе и от своих соседей банту, не только лингвистически, но и антропологически: у них более светлая кожа, узкий нос, для женщин бушменов характерно избыточное отложение жира на ягодицах (стеатопигия), а для мужчин — особое строение половых органов. Отличия проявляются и в мтДНК: у бушменов обнаружена мутация, которая появилась одной из первых после возникновения человека как вида . В Y-хромосоме некоторых бушменов также присутствует древняя мутация, не обнаруженная ни у кого из людей в других частях света, но найденная у обезьян. Вероятно, она возникла еще до разделения предковых линий человека и шимпанзе (5—7 млн лет назад) и непрерывно поддерживалась в части предковой популяции человека и шимпанзе. Возможно, эта мутация сохранилась только у бушменов потому, что их многочисленные предки в определенный момент истории заселяли значительную часть африканского континента. Впоследствии они были оттеснены на юг племенами, говорящими на банту. На это указывают и результаты изучения костных останков людей, найденных в Африке, — они сходны по типу с современными представителями койсанской группы.

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

Молекулярных данных об Адаме значительно меньше. Исследовать Y-хромосому труднее. И все же результаты есть. Они также указывают на Африку как место обитания Адама. Что же касается времени его жизни, то тут в оценках наблюдается заметный разнобой, чаще всего встречается цифра 50 тысяч лет. Четкого объяснения этому феномену у ученых нет. Ясно, конечно, что среди генетических предков человека были и женщины, и мужчины. Только почему-то наследственные следы дам легко трассируются, а вот с нами беда. Что-то случилось пятьдесят тысяч лет назад, и генетическая история мужчин началась с нуля.

Другой забавный факт этого исследования заключается в том, что ученые пришли к выводу: женщины в те далекие времена мигрировали гораздо интенсивнее, чем мужчины. И хотя эти данные на первый взгляд могут показаться удивительными (путешествия всегда считались прерогативой мужчин), их можно объяснить характерной для большинства человеческих обществ патрилокальностью (уходом жены в дом мужа). Брачные миграции женщин оставили более заметный след на генетической карте человечества, чем дальние походы Чингизхана или Аттилы .

Раз человек вышел из Африки, то, казалось бы, само собой разумеется, что наши дальние африканские прародители были похожи на современных жителей этого континента. Однако некоторые исследователи считают, что первые люди, появившиеся в Африке, были ближе к монголоидам.

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.

В 1997 г. генетик С.Пэбо сумел прочесть фрагмент мтДНК, выделенной из останков неандертальца, найденного в 1856 г. в Фельдгоферовской пещере близ Дюссельдорфа в Германии .

Эта пещера находится в долине Неандерталь (Neander Tal). В 1863 г. английский антрополог и анатом У.Кинг предложил для находки название Homo neanderthalensis*. Неандертальцы населяли Европу и Западную Азию в период от 300 тыс. до 28 тыс. лет назад. Какое-то время они сосуществовали с человеком современного анатомического типа, расселившимся в Европе около 40 тыс. лет назад. Ранее на основе морфологического сравнения неандертальцев с человеком современного типа было предложено три гипотезы: неандертальцы — прямые предки человека; они внесли некоторый генетический вклад в генофонд Homo sapiens; они представляли независимую ветвь, которую полностью вытеснил человек современного типа.

Летом 2000 г. появилось сообщение другой группы ученых об исследовании второго образца неандертальской мтДНК из останков скелета ребенка, найденного в пещере Мезмайская на Северном Кавказе. Во втором случае останки точно датированы радиоуглеродным методом — им 29 тыс. лет. Это — представитель одной из последних живших на Земле групп неандертальцев

Результаты молекулярно-генетических исследований свидетельствуют в пользу гипотезы "независимой ветви". Обе неандертальские мтДНК имеют общие отличия от мтДНК людей, выходящие за границы внутривидового разнообразия H.sapiens. Это говорит о том, что неандертальцы — генетически отдельная, хотя и близкородственная человеку ветвь. По числу различий между их мтДНК время существования последнего общего предка человека и неандертальца оценивается в 500 тыс. лет. Палеонтологи считают, что предки неандертальцев появились в Европе около 300 тыс. лет назад, т.е. генетические линии, ведущие к человеку и неандертальцу, разделились раньше этой даты, как показывают датировки по мтДНК

Волны Миграций

Считается, что циклические изменения климата, происходившие с интервалом в десятки тысяч лет, играли существенную роль в эволюции и распространении всех видов, в том числе и человека. В периоды похолодания нарастала масса континентальных ледников, обитаемые природно-климатические зоны сдвигались на юг, уровень моря и озер снижался на сотни метров, увеличивалась площадь пустынь, съеживались тропические леса. С наступлением ледника в Европе сокращались обитаемые зоны и численность животных, сплошное “море” жизни распадалось на отдельные “озера”.

В периоды потепления повышались численность и разнообразие живых форм, виды расселялись на пригодные для жизни территории — из Африки в Азию и Европу через Суэцкий перешеек и в Европе — на освободившиеся из-под ледника территории. Таким образом, контакты африканской и евразийской биоты определялись глобальными циклами потепления—похолодания. Эти колебания приводили к значительным изменениям флоры и фауны всего Земного шара.
.

Схема расселения человека на основе генетических исследований

Сравнительный анализ мтДНК разных популяций современных людей позволил предположить, что еще до выхода из Африки, около 60—70 тыс. лет назад (когда также наблюдалось снижение численности, хотя и не столь значительное как 135 тыс. лет назад), предковая популяция разделилась по крайней мере на три группы, давшие начало африканской, монголоидной и европеоидной расам . В отечественной литературе их обозначают как экваториальная, азиатско-американская и евразийская расы, что более точно отражает их современное географическое распространение.

Часть расовых признаков, возможно, возникла позже как адаптация к условиям обитания. Это относится по крайней мере к цвету кожи — одному из наиболее значимых для большинства людей расовых признаков. Степень пигментации у человека генетически задана и, вероятно, в каждой популяции соответствует географической широте обитания. Пигментация обеспечивает защиту от солнечного облучения, но не должна препятствовать образованию, например, некоторых витаминов, предотвращающих рахит и необходимых для нормальной плодовитости .

На основе генетических данных постепенно проясняется картина заселения Азии, Европы и Америки. В недавно опубликованных работах определены частоты древних типов мтДНК и Y-хромосом, принесенных в Европу 40—50 тыс. лет назад первыми поселенцами, а также других, распространившихся позже, в том числе и тех, которые отражают экспансию земледельческих племен с Ближнего Востока 9 тыс. лет назад. И здесь генетические исследования пролили свет на вопрос о родстве евреев и арабов, также вызывавший на протяжении многих лет горячие споры.

Марк Джоблинг из университета в Лестере проанализировал генетический материал Y-хромосом у мужчин в этих популяциях и пришел к выводу, что, несмотря на теперешние различия, арабы, евреи, сирийцы, палестинцы и ливанцы имели единого предка, который жил в средней Азии четыре тысячи лет назад.

Интересно, что генетическая доля мигрантов-земледельцев составляет в современном населении Европы не более 10—20%. Это значит, что относительно небольшое число земледельцев привнесло в палеолитическую Европу технические новации, и в результате на всей европейской территории сменился тип хозяйства и культуры.

Линии мтДНК, попавшие в Европу в эпоху палеолита около 40—50 тыс. лет назад, составляют сейчас значительную часть мтДНК людей, населяющих территории от северо-запада Европы до Уральских гор.

Наиболее четкие различия, обнаруженные между отдельными линиями мтДНК, указывают на их монголоидное или европеоидное происхождение. Выяснилось, что у всех народов Волжского бассейна и Урала, кроме башкир, по материнской линии преобладает европеоидный компонент. Градиент его падения проходит примерно с запада на восток и не коррелирует с языком этих народов.

У русских (население Рязанской, Курской и Калужской областей), говорящих на языке индоевропейской группы, 97—98% материнских линий — европеоидные, а доля монголоидного компонента составляет 2—3%. Европеоидные линии преобладают также у народов финно-угорской языковой группы (мари, удмурты, коми) — от 80 до 94%, и у тюркоговорящих народов, проживающих в этом регионе. Так, 85% татар по материнской линии европеоидные, а чувашей 90%.

Лишь у их восточных соседей, башкир, монголоидные линии составляют 65%. Значит, современная граница расселения европеоидов и монголоидов географически проходит примерно по Уралу, а популяционно-генетически — между башкирами, обитающими по обе стороны Уральского хребта, и их западными соседями - татарами. Повторим, что доля европеоидных и монголоидных линий не коррелирует с языком, на котором говорят эти народы.

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.



Кстати последние исследования утверждают что матерей у европейцев больше - семь.

Гены идут по миру



8 октябре 1997 года в знаменитой амери­канской лаборатории Колд-Спринг-Хароор, одном из ведущих центров молекулярной би­ологии, прошла конференция по эволюции че­ловека. Как пишет журнал «Химия и жизнь», на ней много говорили о теории африканского происхождения людей, причем упоминали ис­следования африканских и неафриканских по­пуляций. Общественное мнение в США очень щепетильно, когда речь заходит о расовых проблемах; видимо, поэтому одна из участ­ниц высказала свои сомнения в этичности та­кого деления человечества. На это со свойст­венным ученым остроумием отреагировал швейцарский генетик 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 и африканские.

Еще раз о происхождении человека
Где возник род человеческий

Одна из интереснейших и сложнейших тем, изучаемых в курсе общей биологии, – происхождение человека. Где, когда и как возник род человеческий? Как он расселился по Земле?

В прошлом веке в европейской культуре существовало два ответа: один дан в Библии, другой – в теории Чарлза Дарвина. И хотя происхождение человека от обезьяноподобного предка было одним из частных следствий дарвиновской теории эволюции, естественно, именно этот вопрос – создан ли человек Богом или произошел от обезьяны – привлек внимание широкой публики.

Наиболее ортодоксальные сторонники библейской версии считают, что каждый вид, в том числе и человек, был создан Богом. Область исследований, направленных на поиск научных доказательств этой версии, называется креационизмом. Современные креационисты подтверждают тексты Библии точными расчетами. В частности, они доказывают, что Ноев ковчег мог вместить всех тварей по паре – если учесть, что рыбам и другим водным животным место в ковчеге не нужно, а остальных позвоночных животных – около 20 тыс. видов. Если умножить это количество на два (в ковчег были взяты самец и самка), получится примерно 40 тыс. животных. Средней величины автофургон для перевозки овец вмещает 240 животных. Значит, нужно было бы 146 таких фургонов. А ковчег длиной 300, шириной 50 и высотой 30 локтей вместил бы 522 таких фургона. Значит, место для всех животных нашлось и еще осталось – для корма и людей. Тем более что Бог, как утверждает Томас Хайнц из Института креационных исследований, наверняка догадался бы взять маленьких и молодых животных, чтоб они и места занимали меньше, и размножались активнее.

Чарлз Дарвин не отрицал существования Бога, однако считал, что Бог создал лишь начальные виды, остальные же возникли под действием естественного отбора. Альфред Уоллес, который пришел к открытию принципа естественного отбора почти одновременно с Дарвином, в отличие от последнего утверждал, что между человеком и животными существует резкая грань в отношении психической деятельности. Он пришел к выводу, что мозг человека не может рассматриваться как результат естественного отбора. Уоллес провозгласил, что этот “мыслительный инструмент” возник в результате потребностей его обладателя, и предполагал “вмешательство высшего разумного существа”.

Человек – это животное, интересующееся своим происхождением. Интерес к собственному происхождению свойствен человеку с глубокой древности. Чем дольше ученые изучают палеонтологическую летопись, тем яснее вырисовывается картина превращения обезьяны в человека. Современные представления гораздо сложнее излагавшейся в наших старых учебниках “единственно верной” теории, которую можно резюмировать словами Абрама Терца (Синявского): “Обезьяна встала на задние лапы и пошла прямым путем к коммунизму”.

По пути гоминизации шли многие виды приматов, и Homo sapiens в момент своего появления был просто представителем одной из нескольких конкурирующих линий. То, что именно он достигнет успеха на арене эволюции, не было предопределено. Высыпая ведро песка, вы не можете предсказать, какая из песчинок окажется сверху. Однако ясно, что какая-нибудь из них займет место наверху, чуть-чуть выше других. То же происходит и в процессе эволюции: один из близких видов оказывается чуть-чуть успешнее, чем другие, но какой именно – заранее предсказать нельзя.

Сегодня большинство ученых придерживаются теории африканского происхождения человека и считают, что будущий победитель в эволюционной гонке возник на Юго-Востоке Африки около 200 тыс. лет назад и расселился оттуда по всей планете (рис. 1).

Раз человек вышел из Африки, то, казалось бы, само собой разумеется, что наши дальние африканские прародители были похожи на современных жителей этого континента. Однако некоторые исследователи считают, что первые люди, появившиеся в Африке, были ближе к монголоидам.

Монголоидная раса имеет ряд архаичных черт, в частности в строении зубов, которые характерны для неандертальцев и Homo erectus (Человека прямоходящего). Популяции монголоидного типа обладают высокой адаптивностью к различным условиям обитания, от арктической тундры до экваториальных влажных лесов, тогда как у детей негроидной расы в высоких широтах при недостатке витамина D быстро возникают заболевания костей, рахит, т.е. они специализированы к условиям высокой инсоляции. Если бы первые люди были подобны современным африканцам, то сомнительно, что они смогли бы успешно осуществить миграции по всему земному шару. Однако эта точка зрения оспаривается большинством антропологов.

Концепции африканского происхождения противопоставляется концепция мультирегионального происхождения, предполагающая, что наш предковый вид Homo erectus превратился в Homo sapiens в различных точках земного шара независимо.

Homo erectus появился в Африке около 1,8 млн лет назад. Он изготавливал каменные орудия, найденные палеонтологами, и, возможно, более совершенные орудия из бамбука. Однако от бамбука через миллионы лет не остается следов. За несколько сотен тысяч лет Homo erectus распространился сначала по среднему Востоку, затем в Европу и до Тихого океана.

Самый близкий родственник человека был открыт в 1856 г. в местечке Неадерталь возле Дюссельдорфа. Рабочие, нашедшие пещеру со странными черепами и большими костями, решили, что это останки пещерного медведя, и даже не предполагали, какие жаркие споры вызовет их находка. Эти кости, а также кости, найденные позже на севере Англии, на востоке Узбекистана и на юге Израиля, были останками предка человека, получившего название неандерталец, – примитивный человек, живший от 200 000 до 27 000 лет назад. Неандерталец делал примитивные орудия, раскрашивал тело узорами, имел религиозные представления и похоронные ритуалы.

Предполагается, что неандерталец эволюционировал из Homo erectus в Европе и вымер, не способный конкурировать с пришедшим из Африки Homo sapiens. Причиной вымирания могла быть и слишком высокая специализация – неандертальцы были приспособлены к жизни в условиях ледниковой Европы. При изменении условий такая специализация обернулась для них бедой.

Рис. 1. Карта возможного расселения Homo sapiens sapiens

Долгие годы обсуждался вопрос, где место неандертальцев на эволюционном древе и могло ли происходить скрещивание между ними и Homo sapiens в период их сосуществования на протяжении десятков тысячелетий. Если скрещивание было возможно, то современные европейцы могли бы иметь некоторые гены неандертальцев. Ответ – хотя и не окончательный – получен совсем недавно при исследовании ДНК неандертальца. Генетик Сванте Пэбо – тот самый, который изучал ДНК из египетских мумий, экстрагировал ДНК из останков неандертальца, имеющих возраст несколько десятков тысяч лет. Несмотря на то что ДНК была сильно фрагментирована, ученым удалось с помощью самого современного метода анализа ДНК – метода полимеразной цепной реакции (ПЦР) – установить нуклеотидную последовательность небольшого участка митохондриальной ДНК. Митохондриальная ДНК была выбрана для исследования потому, что в клетках ее молярная концентрация в сотни раз превышает концентрацию ядерной ДНК.

Экстракция ДНК проводилась в условиях высочайшей стерильности – ученые работали в костюмах, напоминающих скафандры, для того чтобы предотвратить случайное загрязнение исследуемых образцов посторонней, современной ДНК. В обычных условиях при помощи использованного учеными метода полимеразной цепной реакции удается “читать” фрагменты ДНК протяженностью до нескольких тысяч пар нуклеотидов. На изучаемых образцах максимальная длина “прочитанных” фрагментов составляла около 20 пар нуклеотидов.

Получив набор таких коротких фрагментов, ученые восстановили по ним исходную нуклеотидную последовательность митохондриальной ДНК. Сравнение ее с ДНК современного человека показало, что они значительно отличаются. Полученные данные позволяют предположить, что неандертальцы составляли отдельный, хотя и родственный человеку вид.

Скорее всего, скрещивание этих двух видов было невозможно – слишком велики генетические различия между ними. Следовательно, в генофонде человека нет генов, полученных от неандертальцев. По последовательности ДНК было оценено время расхождения ветвей неандертальца и современного человека, которое составило 550–690 тыс. лет. Однако полученные данные можно считать предварительными, т.к. это результаты исследования только одного индивида.

История в наших генах

История эволюции человека записана в наших генах и в наших способах действий. Профессор Стэнфордского универститета (США) Лука Кавалли-Сфорца составил карты распределения частот нескольких сотен генов в европейских популяциях (он назвал эти карты “генетическими ландшафтами”) и по генетическим дистанциям между популяциями вычислил даты их разделения.

Ему удалось реконструировать несколько волн миграций людей. Первая, оставившая наиболее заметный генетический след (частота встречаемости комплекса из 95 генов плавно понижается от районов Среднего Востока к месту обитания басков, см. рис. 2, а), соответствует экспансии неолитических земледельческих народов из мест зарождения земледелия (район Месопотамии) на север и запад Европы. Ее датировка на основе генетических дистанций совпадает с археологическими датировками (6–9 тыс. лет назад). Баски – популяция, уникальная по генетическим характеристикам, – являются, видимо, единственными современными представителями древнейших жителей Европы – кроманьонцев. Вероятно, они сохранили свою генетическую уникальность, т.к. жили в дальней точке миграционного пути, по которому в Европу были привнесены гены, земледельческая культура и индо-европейские языки ранненеолитическими племенами с Ближнего Востока. Выводы генетиков подтверждаются и данными лингвистов об уникальности языка басков.

Частота встречаемости другого комплекса генов наиболее высока на юге России и снижается как в направлении к северу, так и к югу от этой области. Этот след оставили миграции скотоводов-кочевников 4–6 тыс. лет назад (рис. 2, б).

Изменение распространенности третьего комплекса генов соответствует экспансии греческой культуры в I тысячелетии до нашей эры (рис. 2, в).

Не только миграции приводят к изменениям концентрации генов в популяциях. Например, частота встречаемости генов, связанных с адаптацией к холоду, плавно уменьшается с севера на юг.

“Молекулярные часы”

Кроме сравнения частот встречаемости генов в популяциях для реконструкции истории человечества используется метод “молекулярных часов”. Он основан на том, что скорость изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК за счет точечных мутаций (т.е. изменения только одной пары нуклеотидов) настолько постоянна, что ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола. Так как большинство этих мутаций, по современным представлениям, нейтральны, т.е. не оказывают какого-либо полезного или вредного влияния на их обладателя, они не элиминируются отбором. Эти “молекулярные часы” были откалиброваны при сравнении скорости изменения ДНК тех видов, время расхождения которых было надежно установлено по ископаемым останкам.

“Молекулярные часы” помогли определить дату разделения ветвей человека и обезьян – от 5 до 7 млн лет назад. До этого палеонтологи полагали, что разделение произошло около 25 млн лет назад. Однако теперь “молекулярная” датировка является общепринятой. Считается, что предки человека и шимпанзе разделились около 5 млн лет назад, отделение горилл произошло раньше, а еще раньше, около 10–15 млн лет назад, отделилась ветвь орангутанов.

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.

Сильно ли мы отличаемся друг от друга?

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.
С.А. Боринская

Миграция человечества.
Адам и Ева.
LINKS TOP100
VIDEO DOWNLOAD СЕНСАЦИЯ ДРУГИЕ САЙТЫ NEWS

zzxxa

Начало Новинки Антигравитация Катаклизм 2003 III Рейх Катастрофы Расследование Хроники Слухи Х-Files Фото и Видео
Следы Богов Луна Марс Форум PIZDEC.net Человек Египет Библия Масонство FOREX Технологии Ссылки PIZDEC.NET Автор

Гены правят миром, а живые организмы - лишь временное убежище для них . Гены практически бессмертны по сравнению с живыми организмами, в которых они находятся. Некоторым генам десятки и даже сотни миллионов лет и они делают все возможное, чтобы выжить. Приспосабливаются к жаре и холоду, выбирая себе местечко получше гены мигрируют, вступают в новые комбинации. Человек оказался довольно непоседливым хозяином. За тысячи лет он сильно исколесил мир, распространяя влияние свое и гены свои.

Ричарда Докинза, "Эгоистичный ген".

На сегодняшний день о прямых предках человека известно немного - они жили на Юго-Востоке Африки 150-200 тысяч лет назад, что подтверждает ряд независимых исследований.

Интересны работы по изучению народов Южной и Восточной Африки — бушменов и готтентотов. Их языки содержат щелкающие звуки, нигде больше не встречающиеся, и относятся к так называемой койсанской группе (комбинация слов “кой-койн” — самоназвание готтентотов и “сан” — название бушменов), обособленно стоящей в системе языков мира. Они значительно отличаются от остальных африканских народов, в том числе и от своих соседей банту, не только лингвистически, но и антропологически: у них более светлая кожа, узкий нос, для женщин бушменов характерно избыточное отложение жира на ягодицах (стеатопигия), а для мужчин — особое строение половых органов. Отличия проявляются и в ДНК: у бушменов обнаружена мутация, которая появилась одной из первых после возникновения человека как вида . В Y-хромосоме некоторых бушменов также присутствует древняя мутация, не обнаруженная ни у кого из людей в других частях света, но найденная у обезьян. Вероятно, она возникла еще до разделения предковых линий человека и шимпанзе (5—7 млн лет назад) и непрерывно поддерживалась в части предковой популяции человека и шимпанзе. Возможно, эта мутация сохранилась только у бушменов потому, что их многочисленные предки в определенный момент истории заселяли значительную часть африканского континента. Впоследствии они были оттеснены на юг племенами, говорящими на банту. На это указывают и результаты изучения костных останков людей, найденных в Африке, — они сходны по типу с современными представителями койсанской группы.

Возможно среди подобных племён и жили те самые "Адам и Ева", чей генетический материал до сих пор присутствует в каждом из нас. Их имена поставлены здесь в кавычках потому, что это не те Адам и Ева, о которых говорится в Библии. Это вполне конкретные мужчина и женщина, потомками которых являемся мы все, ныне живущие люди.

Два -- или даже три? - носителя наследственности

Сегодня уже не надо объяснять, что наследственные признаки записаны на ДНК в виде определенной последовательности нуклеотидов, а сами нити ДНК являются основой хромосом клеточного ядра, Считается, что хромосомная ДНК человека содержит порядка ста тысяч генов, которые передают почти все наследственные признаки. Менее известен второй носитель наследственности, другая ДНК, которая находится в митохондриях. Митохондрии рассеяны вне ядра, в клеточной цитоплазме, и под электронным микроскопом обычно глядят, как небольшие пузырьки, состоящие из нескольких слоев. Они -- основной источник клеточной энергии. Но в митохондриях находятся также и небольшие колечки ДНК, в которых помещается около двадцати генов. Если в хромосомах заключено почти 99 процентов клеточной ДНК, то все митохондрии клетки вместе содержат оставшийся один процент ( 16500 пар нуклеотидов).

Митохондриальная ДНК (мтДНК) ответственна за синтез всего лишь нескольких митохондриальных белков (основная их масса кодируется хромосомной ДНК). Тем не менее гены мтДНК очень важны. Это очевидно уже из того, что некоторые, к счастью, редкие, тяжелые наследственные болезни человека определяются мутациями именно в мтДНК. Почему в эволюции клетки получилось так, что очень небольшая часть ДНК содержится не в хромосомах ядра, а внутри митохондрий, в чем необходимость или преимущество такого распределения, пока неизвестно. Для объяснения этого удивительного факта можно придумать много гипотез.

Но для нас важнее другой удивительный факт, касающийся мтДНК. Она наследуется, то есть передается из поколения в поколение, принципиально иначе, чем хромосомная ДНК. Организм человека развивается из оплодотворенного яйца, которое содержит хромосомы обоих родителей. В зрелом яйце находятся материнские хромосомы, но, кроме того, и материнские митохондрии со своей мтДНК. При оплодотворении в яйцо проникает сперматозоид с набором отцовских хромосом, но без отцовских митохондрий и, следовательно, без отцовской мтДНК. Вообще-то митохондрии в сперматозоиде есть, они нужны ему для обеспечения энергии движения, но внутрь яйца они, как правило, не попадают. Это ведет к важным последствиям: мтДНК передается только по женской линии и, следовательно, не участвует в половом процессе.

Человек получает от отца и от матери по набору из двадцати трех определенных хромосом. Но то, какая из них наследуется от бабушки, а какая от дедушки, определяется случайно. Поэтому хромосомы у братьев и сестер несколько различны, и они могут быть не очень похожи друг на друга. А главное, поэтому в ходе полового размножения между членами популяции происходит как бы "горизонтальное" перемешивание хромосом и возникновение различных новых генетических комбинаций. Эти комбинации и есть материал для эволюции, для естественного отбора.

Иное дело -- мтДНК. Каждый человек получает мтДНК только от своей матери, та -- от своей, и так далее в ряду только женских поколений. Если смотреть назад, то мтДНК, почти не изменяясь, ведет к нашим очень и очень далеким предкам женского пола. Если же смотреть вперед, каждая женщина передает мтДНК своей дочери, которая имеет шанс передать ее и дальше. Если же у этой женщины родится сын, то он получит ту же мтДНК, но передать ее никому уже не сможет -- цепочка оборвется. Таким путем ДНК образуют клоны -- наследственные линии, которые могут только разветвляться (если у женщины родилось несколько дочерей), но в отличие от хромосомной ДНК не могут объединяться в одном организме и создавать новые генетические комбинации.

Для построения филогенетического древа по материнской линии достаточно определить последовательность нуклеотидов небольших (около 400 пар нуклеотидов) фрагментов, которые мутируют наиболее быстро. Другой метод анализа — определение изменений в участках ДНК, распознаваемых ферментами, рестриктазами. Для большей точности используют комбинацию обоих методов.

Итак, женщины как бы маркированы своей мтДНК. Однако похожий генетический ~маркер", присущий только одному полу, есть и у мужчин. Это -- мужская половая Y-хромосома. В отличие от остальных хромосом она передается из поколения в поколение только по мужской линии: от отца к сыну, к внуку и так далее. Соответственно, мужчина получает Y-хромосому от отца, через него от деда, от прадеда и т. д., и так по мужской линии практически бесконечно, вплоть до тех наших очень далеких предков.

Поэтому Y-хромосома, точнее Y-ДНК, передающаяся в ряду мужских поколений, также явлиется клоном, который может только разветвляться (если в семье родилось несколько мальчиков). При изучении отцовской линии анализируют около полутора-двух десятков изменчивых участков ДНК (SNP- и STR-маркеры) в Y-хромосоме, размер которой составляет 60 тыс. пар оснований

Что же такое "Адам" и "Ева"?

Сделаем несколько допущений, облегчающих наши несложные рассуждения. Пусть в какое-то давнее время, например сто или двести тысяч лет назад, существовало некоторое человекоподобное сообщество. По-видимому, это были еще не настоящие люди, близкие к современным Homo sapiens. Они находились на предшествующем этапе антропогенеза -- Homo erectus. Жили они отдельными небольшими племенами или родами, которые общались и воевали между собой так, что женщины, а может быть, и мужчины из одного рода иногда переходили в другой. Это позволяет считать всех их одной популяцией, то есть совокупностью особей одного вида, между которыми возможны сексуальные контакты. Их было не много, но по тем временам и не мало. Примем для простоты, что их было сто тысяч человек, то есть по пятьдесят тысяч мужчин и женщин. По некоторым расчетам, эта цифра близка к действительной, хотя очень вероятно, что в какие-то моменты позднего антропогенеза популяция, которая дала начало современному чвловеку, была значительно меньше.

Все члены популяции благодаря ранее происходившим мутациям больше или меньше отличались друг от друга. Это касается не только хромосомной ДНК и в том числе ДНК в Y-хромосоме, но и мтДНК. Иными словами, мы можем сказать, что в то время существовало сто тысяч генетических индивидуальностей. Это не фантазия -- любая популяция, в том числе и человеческая, и раньше, и теперь является генетически неоднородной. Чтобы убедиться в этом, достаточно сравнить людей по их лицам, по отпечаткам пальцев или даже по запаху.

Допустим также, что в течение значительного времени средняя численность этой популяции существенно не изменялась. Для наших далеких предков это, вероятно, близко к действительности: закономерное и значительное увеличение числа людей началось только десять -- пятнадцать тысяч лет назад. Это означает, что в среднем у двух родителей только двое детей достиг детородного возраста и у них, в свою очередь, рождалось двое детей. В действительности детей рождалось значительно больше, но многие из них погибали, так и не став родителями, и, конечно, в одних семьях взрослых детей было больше двух, а в других не было совсем. Так как соотношение мальчиков и девочек у человека практически равное, то при большом числе семей у двадцати пяти процентов должны были рождаться два мальчика, у других двадцати пяти две девочки и у пятидесяти -- мальчик и девочка.

Это означает, что у четверти семей, где были одни мальчики, женская линия прерывалась и навсегда исчезал тот клон мтДНК, который имелся в этой семье у матери, то есть бесследно терялась та уникальная последовательность нуклеотидов, которой она отличалась от других мтДНК. У остальных трех четвертей семей, где родилась и выросла хотя бы одна девочка, их индивидуальный клон мтДНК сохранялся, а в семьях, где выросло две или больше девочек, число его носителей соответственно увеличивалось. Итак, из пятидесяти тысяч индивидуальных клонов мтДНК уже в первом поколении потеряется одна четверть, и клоны будут продолжать теряться с каждым новым поколением. Но только в среднем. В действительности же в одних семьях, где уже в первом поколении были одни мальчики, он теряется сразу, в других же, где девочки рождаются и оставляют потомство тоже девочек, он может сохраняться очень и очень долго.

Элементарная статистика предсказывает, что чем больше поколений пройдет, тем меньше вероятность того, что хоть в некоторых семьях сохранится та исходная мтДНК, с которой начинался данный клон. Вероятность сохранения исходного клона мтДНК в первом поколении равна трем четвертям, то есть 0,75, а через сорок поколений -- 0,00001 (здесь мы пока не учитываем семьи, где родились две девочки).

Таким образом, через сорок--пятьдесят поколений исходные клоны мтДНК должны были бы, казалось, исчезнуть все до одного. Однако это не так. Ведь все это время количество женщин в популяции остается постоянным и чью то мтДНК они содержат, Чья же у них мтДНК? Вспомним о тех семьях, где родилось две или больше девочек. Их-то мтДНК и будет занимать место исчезнувших клонов. Эти клоны мтДНК будут сохраняться и передаваться дальше. Их доля в популяции будет расти, и полное исчезновение таких клонов будет происходмть значительно медленнее.

Но существует и другое обстоятельство, которое должно сильно ускорять процесс исчезновения некоторых клонов. Это происходящие время от времени значительные сокращения размеров популяции, так называемые горлышки бутылок, или узкие звенья, через которые проходит только небольшая часть популяции.

Исследования генетического разнообразия современных людей показали, что оно значительно ниже, чем, например, у шимпанзе, наших ближайших родственников в мире животных. Это означает, что человек как вид значительно позже шимпанзе прошел через “бутылочное горлышко” — резкое падение численности популяции, и/или это падение для человека было гораздо существеннее, чем для шимпанзе.

Различные группы генетиков пришли к выводу, что на протяжении последнего миллиона лет численность популяции прямых предков человека колебалась от 40 до 100 тыс. В период прохождения “бутылочного горлышка”, около 130 тыс. лет назад, значительно снизилось генетическое разнообразие предков человека, так как их общая численность сократилась до 10 тыс. индивидов и носители многих генетических вариантов исчезли [10]. Для сравнения — численность ныне живущих шимпанзе (а этот вид находится под угрозой исчезновения) составляет 100—200 тыс. особей.

Не обязательно " горлышко" - это действительное сокращение числа людей за счет голода, эпидемий или войны, хотя бывало и так. По-видимому, чаще это была просто изоляция части популяции, в результате которой в дальнейшей эволюции участвовала только эта, может бьпь, очень небольшая, "отколовшаяся" часть. По некоторым расчетам, в течение короткого времени в ней могло быть не более четырехсот человек, а среди них женщин в детородном возрасте еще гораздо меньше. Число клонов мтДНК в таких нередких случаях могло оказаться совсем небольшим, может бьпь, всего один.

Так или иначе, но должен наступить момент, когда в популяции исчезнут все исходные клоны мтДНК, кроме одного, который и будет содержаться в митохондриях всех женщин. Этот единственный клон будет тем, который был у какой-то одной женщины из той популяции, с которой мы и начали наши расчеты. Именно ее и следует считать той "митохондриальной Евой" -- прародительницей всех женщин и мужчин. Митохондрии этого клона не должны обладать каким-то преимуществом. "Победивший" клон -- результат простой игры случайности, по которой при равных шансах кто-то непременно в конце концов должен выиграть. Это чем-то напоминает лотерею, когда подписчиков газеты заманивают одним-единственным крупным выигрышем -- машиной или квартирой. Шансы каждого настолько ничтожны, что их можно просто не принимать во внимание. Но ведь кто-то один, если игра честная, непременно этот выигрыш получит.

Надо сказать, что наши расчеты здесь сильно упрощены. Они и не могут быть точнее, потому что мы не можем сегодня учесть целый ряд важных обстоятельств, усложняющих ситуацию. Мы не знаем, какова была действительная численность исходной популяции и как она менялась со временем. Мы не можем учесть того, что в то время люди быстро расселялись по всей Земле и разделялись на более или менее изолированные популяции. Мы не учитываем и того, что отдельные популяции могли иметь какие-то генетические преимущества или случайно оказаться в очень благоприятных или, напротив, неблагоприятных условиях.

Весь этот ход рассуждений в полной мере относится и к мужчинам, обладателям Y-хромосомы. По тем же соображениям, которые приводились выше, через несколько тысяч поколений сохранится популяция, у которой все мужчины будут иметь только один клон Y-ДНК. Тот мужчина, у которого в свое время была Y-хромосома, случайно вытеснившая все остальные клоны, и может называться Адамом для всей популяции современных людей. Все мы, как мужчины, так и, заметьте, женщины, формально являемся его прямыми потомками. По некоторым данным, он жил позднее Евы, и в отличие от библейских Адама и Евы она была ему не женой, а может быть, пра-пра-прабабушкой. За сотни тысяч лет после Адама и Евы в хромосомах наших предков появлялись новые мутации, в том числе и такие важные, которые определяли процесс антропогенеза и превратили наших человекоподобных предков в современных людей. Поэтому современные люди, хотя и являются потомками Евы и Адама, получили от них только их мтДНК и Y-ДНК, причем несколько измененные последующими мутациями. Подавляющее большинство наших генов и, соответственно, признаков мы получили не от них, а от других наших предков, живших одновременно с Евой и Адамом.

Вспомним, что каждый из нас имеет двух родителей, четырех дедушек и бабушек, восемь прадедушек и прабабушек и т. д. Нетрудно подсчитать, что сто тысяч лет, или пять тысяч поколений назад мы должны были бы иметь сверхастрономическое число предков, если бы оно многократно не уменьшалось за счет кузин и кузенов различной степени родства. Поэтому, называя Адама и Еву своими прямыми предками, мы правы лишь формально, От Евы мы получили лишь мтДНК. От Адама современные мужчины получили только Y-хромосому. Женщины же не получили от него совсем ничего, хотя он и является их прямым предком.

Мы начали с того, что назвали Еву и Адама нашими генетическими предками. Пожалуй, это неверно. Как раз общих генов с ними у нас очень мало. Поэтому они наши, скорее, юридические или генеалогические предки. По существу же, мы потомки всей или почти всей популяции первых разумных людей -- Homo sapiens и несем их случайно скомбинированные гены. Но и зтого мало. Очень многие наши гены -подавляющее их большинство,-- почти не изменившись, связывают нас не только с обезьянами, но и с предками млекопитающих, амфибий, рыб и т. д. Прямые доказательства о существовании Адама и Евы и о времени их жизни могли быть получены только в молекулярных исследованиях.

От разговоров -- к науке (молекулярный подход)

Эти исследования были начаты лет пятнадцать назад и особенно развиты в последнее десятилетие путем сравнения мтДНК у представителей различных человеческих этнических популяций, то есть рас и народностей. Эти сравнения показали, что одни мтДНК отличаются от других числом замен одних нуклеотидов другими, то есть числом мутаций. Зная из палеонтологии, как давно в эволюции разошлись некоторые виды, то есть когда они отделились от общего предка, и сравнивая различия в их ДНК, можно получить так называемые молекулярные часы. Эти "часы" показывают, как часто за миллион лет в среднем в ДНК того или иного гена происходят мутации. Предполагая, что скорость этих часов постоянна, теперь уже по различиям в ДНК можно судить о том, как давно два разных вида, время возникновения которых не известно, были одним видом, когда произошла их дивергенция, то есть расхождение на две разные ветви эволюции. Таким же путем можно сравнивать человеческие популяции или даже ДНК отдельных людей и судить об общности их происхождения или родственных связях.

Первые получившие известность исследования мтДНК представителей разных рас выявили общность происхождения всех ныне живущих людей по женской линии. В 1987 г. А.Уилсон и его коллеги из Калифорнийского университета в Беркли получили мтДНК от 147 представителей различных рас. В исследуемом фрагменте они определили количество индивидуальных мутаций, а также их координаты и тип. Анализ показал, что все мтДНК возникли от одной предковой последовательности. По степени их разнообразия Уилсон оценил время, прошедшее с тех пор, как существовала предковая последовательность. Оно вычисляется как время схождения всех линий мтДНК в одну точку, называемую точкой коалесценции. В соответствии с его выводами, общая “праматерь”, к которой восходят все типы мтДНК современных людей, жила в Восточной Африке менее 200 тыс. лет назад (по другим данным 137±15 тыс. лет назад). Установить последовательность возникновения мутаций в поколениях предков у обследованных индивидов тогда не удалось, но работы последних лет подтвердили выводы Уилсона.

Гипотезу африканского происхождения человека подтверждает ряд независимых исследований. Особенно интересны работы по изучению народов Южной и Восточной Африки — бушменов и готтентотов. Их языки содержат щелкающие звуки, нигде больше не встречающиеся, и относятся к так называемой койсанской группе (комбинация слов “кой-койн” — самоназвание готтентотов и “сан” — название бушменов), обособленно стоящей в системе языков мира. Они значительно отличаются от остальных африканских народов, в том числе и от своих соседей банту, не только лингвистически, но и антропологически: у них более светлая кожа, узкий нос, для женщин бушменов характерно избыточное отложение жира на ягодицах (стеатопигия), а для мужчин — особое строение половых органов. Отличия проявляются и в мтДНК: у бушменов обнаружена мутация, которая появилась одной из первых после возникновения человека как вида . В Y-хромосоме некоторых бушменов также присутствует древняя мутация, не обнаруженная ни у кого из людей в других частях света, но найденная у обезьян. Вероятно, она возникла еще до разделения предковых линий человека и шимпанзе (5—7 млн лет назад) и непрерывно поддерживалась в части предковой популяции человека и шимпанзе. Возможно, эта мутация сохранилась только у бушменов потому, что их многочисленные предки в определенный момент истории заселяли значительную часть африканского континента. Впоследствии они были оттеснены на юг племенами, говорящими на банту. На это указывают и результаты изучения костных останков людей, найденных в Африке, — они сходны по типу с современными представителями койсанской группы.

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

Молекулярных данных об Адаме значительно меньше. Исследовать Y-хромосому труднее. И все же результаты есть. Они также указывают на Африку как место обитания Адама. Что же касается времени его жизни, то тут в оценках наблюдается заметный разнобой, чаще всего встречается цифра 50 тысяч лет. Четкого объяснения этому феномену у ученых нет. Ясно, конечно, что среди генетических предков человека были и женщины, и мужчины. Только почему-то наследственные следы дам легко трассируются, а вот с нами беда. Что-то случилось пятьдесят тысяч лет назад, и генетическая история мужчин началась с нуля.
Другой забавный факт этого исследования заключается в том, что ученые пришли к выводу: женщины в те далекие времена мигрировали гораздо интенсивнее, чем мужчины. И хотя эти данные на первый взгляд могут показаться удивительными (путешествия всегда считались прерогативой мужчин), их можно объяснить характерной для большинства человеческих обществ патрилокальностью (уходом жены в дом мужа). Брачные миграции женщин оставили более заметный след на генетической карте человечества, чем дальние походы Чингизхана или Аттилы .



Раз человек вышел из Африки, то, казалось бы, само собой разумеется, что наши дальние африканские прародители были похожи на современных жителей этого континента. Однако некоторые исследователи считают, что первые люди, появившиеся в Африке, были ближе к монголоидам. Подробнее

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.

В 1997 г. генетик С.Пэбо сумел прочесть фрагмент мтДНК, выделенной из останков неандертальца, найденного в 1856 г. в Фельдгоферовской пещере близ Дюссельдорфа в Германии .

Эта пещера находится в долине Неандерталь (Neander Tal). В 1863 г. английский антрополог и анатом У.Кинг предложил для находки название Homo neanderthalensis*. Неандертальцы населяли Европу и Западную Азию в период от 300 тыс. до 28 тыс. лет назад. Какое-то время они сосуществовали с человеком современного анатомического типа, расселившимся в Европе около 40 тыс. лет назад. Ранее на основе морфологического сравнения неандертальцев с человеком современного типа было предложено три гипотезы: неандертальцы — прямые предки человека; они внесли некоторый генетический вклад в генофонд Homo sapiens; они представляли независимую ветвь, которую полностью вытеснил человек современного типа.


Летом 2000 г. появилось сообщение другой группы ученых об исследовании второго образца неандертальской мтДНК из останков скелета ребенка, найденного в пещере Мезмайская на Северном Кавказе. Во втором случае останки точно датированы радиоуглеродным методом — им 29 тыс. лет. Это — представитель одной из последних живших на Земле групп неандертальцев

Результаты молекулярно-генетических исследований свидетельствуют в пользу гипотезы "независимой ветви". Обе неандертальские мтДНК имеют общие отличия от мтДНК людей, выходящие за границы внутривидового разнообразия H.sapiens. Это говорит о том, что неандертальцы — генетически отдельная, хотя и близкородственная человеку ветвь. По числу различий между их мтДНК время существования последнего общего предка человека и неандертальца оценивается в 500 тыс. лет. Палеонтологи считают, что предки неандертальцев появились в Европе около 300 тыс. лет назад, т.е. генетические линии, ведущие к человеку и неандертальцу, разделились раньше этой даты, как показывают датировки по мтДНК
Волны Миграций

Считается, что циклические изменения климата, происходившие с интервалом в десятки тысяч лет, играли существенную роль в эволюции и распространении всех видов, в том числе и человека. В периоды похолодания нарастала масса континентальных ледников, обитаемые природно-климатические зоны сдвигались на юг, уровень моря и озер снижался на сотни метров, увеличивалась площадь пустынь, съеживались тропические леса. С наступлением ледника в Европе сокращались обитаемые зоны и численность животных, сплошное “море” жизни распадалось на отдельные “озера”.

В периоды потепления повышались численность и разнообразие живых форм, виды расселялись на пригодные для жизни территории — из Африки в Азию и Европу через Суэцкий перешеек и в Европе — на освободившиеся из-под ледника территории. Таким образом, контакты африканской и евразийской биоты определялись глобальными циклами потепления—похолодания. Эти колебания приводили к значительным изменениям флоры и фауны всего Земного шара.
.

Схема расселения человека на основе генетических исследований
Сравнительный анализ мтДНК разных популяций современных людей позволил предположить, что еще до выхода из Африки, около 60—70 тыс. лет назад (когда также наблюдалось снижение численности, хотя и не столь значительное как 135 тыс. лет назад), предковая популяция разделилась по крайней мере на три группы, давшие начало африканской, монголоидной и европеоидной расам . В отечественной литературе их обозначают как экваториальная, азиатско-американская и евразийская расы, что более точно отражает их современное географическое распространение.

Часть расовых признаков, возможно, возникла позже как адаптация к условиям обитания. Это относится по крайней мере к цвету кожи — одному из наиболее значимых для большинства людей расовых признаков. Степень пигментации у человека генетически задана и, вероятно, в каждой популяции соответствует географической широте обитания. Пигментация обеспечивает защиту от солнечного облучения, но не должна препятствовать образованию, например, некоторых витаминов, предотвращающих рахит и необходимых для нормальной плодовитости .

На основе генетических данных постепенно проясняется картина заселения Азии, Европы и Америки. В недавно опубликованных работах определены частоты древних типов мтДНК и Y-хромосом, принесенных в Европу 40—50 тыс. лет назад первыми поселенцами, а также других, распространившихся позже, в том числе и тех, которые отражают экспансию земледельческих племен с Ближнего Востока 9 тыс. лет назад. И здесь генетические исследования пролили свет на вопрос о родстве евреев и арабов, также вызывавший на протяжении многих лет горячие споры.

Марк Джоблинг из университета в Лестере проанализировал генетический материал Y-хромосом у мужчин в этих популяциях и пришел к выводу, что, несмотря на теперешние различия, арабы, евреи, сирийцы, палестинцы и ливанцы имели единого предка, который жил в средней Азии четыре тысячи лет назад.

Интересно, что генетическая доля мигрантов-земледельцев составляет в современном населении Европы не более 10—20%. Это значит, что относительно небольшое число земледельцев привнесло в палеолитическую Европу технические новации, и в результате на всей европейской территории сменился тип хозяйства и культуры.

Линии мтДНК, попавшие в Европу в эпоху палеолита около 40—50 тыс. лет назад, составляют сейчас значительную часть мтДНК людей, населяющих территории от северо-запада Европы до Уральских гор.

Наиболее четкие различия, обнаруженные между отдельными линиями мтДНК, указывают на их монголоидное или европеоидное происхождение. Выяснилось, что у всех народов Волжского бассейна и Урала, кроме башкир, по материнской линии преобладает европеоидный компонент. Градиент его падения проходит примерно с запада на восток и не коррелирует с языком этих народов.

У русских (население Рязанской, Курской и Калужской областей), говорящих на языке индоевропейской группы, 97—98% материнских линий — европеоидные, а доля монголоидного компонента составляет 2—3%. Европеоидные линии преобладают также у народов финно-угорской языковой группы (мари, удмурты, коми) — от 80 до 94%, и у тюркоговорящих народов, проживающих в этом регионе. Так, 85% татар по материнской линии европеоидные, а чувашей 90%.

Лишь у их восточных соседей, башкир, монголоидные линии составляют 65%. Значит, современная граница расселения европеоидов и монголоидов географически проходит примерно по Уралу, а популяционно-генетически — между башкирами, обитающими по обе стороны Уральского хребта, и их западными соседями - татарами. Повторим, что доля европеоидных и монголоидных линий не коррелирует с языком, на котором говорят эти народы.

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.

Кстати последние исследования утверждают что матерей у европейцев больше - семь.

Происхождение человека.


Человек тоже естествен: во-первых, по своему происхождению, и, во-вторых, по своей природе, т. е. биологической основе своего существования. Человека можно рассматривать и как физическое тело и как биологическое существо, хотя он не сводится к этому.

В настоящее время в науке утвердилось представление, что человек- биосоциальное существо, соединяющее в себе биологическую и социальную компоненты. С этим можно согласиться, не забывая: 1) что человека можно рассматривать и с физической точки зрения и изучать происходящие в нем химические процессы; 2) что не только человек обладает социальной формой существования, но и многие животные. Более того, с каждым годом этология накапливает все больше данных, свидетельствующих о том, что социальное поведение человека во многом генетически детерминировано.

Еще в античной философии много внимания уделялось определению природы человека. Киники видели ее в естественном образе жизни и ограничении желаний и материальных потребностей; Эпикур – в чувствах, общих у человека и животных; Сенека и стоики – в разуме. В западной философии, особенно в марксизме, на передний план выдвинулось представление о социальной сущности человека.

С точки зрения современной науки более точно разделять биологическую предопределенность существования человека и его родовую (собственно человеческую) сущность. Поисками границ между биологическими и специфически человеческим занимается наука, получившая название социобиологии. Эта наука в применении к изучению человека находится на стыке естественнонаучного и гуманитарного знания.

Итак, человек как предмет естественнонаучного познания может рассматриваться в трех аспектах: 1) происхождение; 2) соотношение в нем естественного и гуманитарного; 3) изучение специфики человека методами естественнонаучного познания. Первое направление, традиционно называемое антропологией, изучает: когда, от кого и как произошел человек и чем он отличается от животных; второе направление – социобиология – изучает генетическую основу человеческой деятельности и соотношение физиологического и психического в человеке; к третьему направлению относится изучение естественнонаучным путем мозга человека, его сознания, души и т. п.

Проблема появления человека на Земле.

Как и в вопросе происхождения Вселенной и жизни, существует представление о божественном творении человека. «И сказал Бог; сотворим человека по образу своему» (Бытие. 1. 26, 27). В индийской мифологии мир происходит из первого прачеловека – Пуруши.

Во многих первобытных племенах были распространены представления о том, что их предки произошли от животных и даже растений (на этом основано представление о тотемах), а такие верования встречаем у так называемых отсталых народов до сих пор. В античности высказывались мысли о естественном происхождении людей из ила (Анаксимандр). Тогда же заговорили о сходстве человека и обезьяны (Ганнон из Карфагена).

В настоящее время в связи с ажиотажем вокруг НЛО в моду вошли версии о происхождении человека от внеземных существ, посещавших Землю, или даже от скрещивания космических пришельцев с обезьянами.

Но господствует в науке с 19 века вытекающая из теории эволюции Дарвина концепция происхождения человека от высокоразвитых предков современных обезьян. Она получила в 20 веке генетическое подтверждение, поскольку из всех животных по генетическому аппарату ближе всего к человеку оказались шимпанзе.

По всё это отнюдь не означает, что ныне

живущие шимпанзе или гориллы — точные копии предков человека. Просто у человека с этими обезьянами имеется общий предок. Учёные назвали его дриопитеком (по-латыни — «древесная обезьяна»), т. к. он обитал на деревьях. В 1856 г. во Франции отыскали части скелета этого пращура шимпанзе, гориллы и человека.

Во времена жизни дриопитеков значительную часть суши затронуло изменение климата: тропические джунгли исчезали и сменялись пространствами, лишёнными лесов. Это обстоятельство не могло не сказаться и на образе жизни животных. Иные отступали под прикрытие исчезающего леса, другие старались приспособиться к жизни на открытой местности. Так жизнь заставила дриопитеков «спуститься с деревьев на землю».

Австралопитеки (по-латыни — «южные обезьяны»), обитавшие в степях Африки, сделали ещё два шага от животного к человеку. Первым их «достижением» стало прямохождение, о чём свидетельствует строение тазовых костей австралопитеков. Хождение на двух ногах, кстати говоря, принесло человеку массу неудобств. Скорость его передвижения сразу замедлилась, роды стали мучительными (в отличие от четвероногих). Но, видимо, преимущества этого способа передвижения перевешивали. В чём же они заключались? Высвободились две передние конечности — руки. Теперь в них можно было держать камни, палки, другие орудия. Орудия, как известно, могут применять многие звери и птицы. (К примеру, стервятники разбивают страусиные яйца, бросая в них камни, — см). Но в жизни предков человека орудия стали приобретать всё большую, невиданную прежде роль.

Австралопитеки, судя по всему, ещё не обрабатывали своих орудий, а просто использовали то, что находили: помимо палок и камней крупные кости, рога антилоп. Ими можно было, например, отбить от стада и убить антилопу, отогнать хищника от его добычи.

Вторым «достижением» австралопитеков стала постепенная утрата «шубы из густой шерсти». Уместная во влажных джунглях, в жаркой и

сухой саванне она только мешала, затрудняя охлаждение организма.

Первый череп австралопитека был обнаружен в Южной Африке в 1924 г., а наиболее полный скелет, в котором сохранилось 40 % костей, — в 1974 г. в Эфиопии. Принадлежал он 40-летней женщине, жившей 3 млн лет тому назад, которую учёные прозвали «Люси».

Следующий в эволюционной лестнице — уже «первый человек», первый представитель рода Ноmo. Это человек умелый (Homo habilis). Французский писатель Ж. Рони-старший в романе «Борьба за огонь» так описывает встречу своего героя Нао (современного человека) с «рыжими карликами»:

«Что за крохотный народец! Самый высокий из них приходился по грудь Нао! У них были круглые головы, треугольные лица, кожа — цвета охры. Сын Леопарда рассматривал их с удивлением. Он принял бы их за детей, если бы не старческий вид некоторых из них, бороды, покрывавшие пучками их лица, если бы не оружие в их руках». «Рыжие карлики» вполне подходят под описание Homo habilis, данное учёными.

В 1960 г. английский антрополог Луис Лики нашёл в ущелье Олдовай (Танзания) рядом с останками «человека умелого» самые древние орудия, созданные человеческими руками. Надо сказать, что даже примитивный каменный топор выглядит рядом с ними так же, как электрическая пила рядом с каменным топором. Эти орудия — всего лишь расколотая под определённым углом галька, слегка заострённая. (В природе таких расколов камня не встречается.) Возраст «олдовайской галечной культуры», как её назвали учёные, — около 2,5 миллионов лет!

Человек делал открытия и создавал орудия труда, а эти орудия изменяли самого человека, оказывали решающее влияние на его эволюцию. Например, использование огня позволило коренным образом «облегчить» череп человека, уменьшить его вес. Приготовленная на огне пища в отличие от сырой не требовала таких мощных мышц для её пережёвывания, а более слабым мышцам для закрепления на черепе уже не требовался теменной гребень. Племена, изготовлявшие лучшие орудия (как позднее более развитые цивилизации), побеждали отстающие в своём развитии племена и вытесняли их в бесплодную местность. Изготовление более совершенных орудий усложняло внутренние взаимоотношения в племени, требовало большего развития и объёма мозга.

Галечные орудия «человека умелого» постепенно сменились ручными рубилами (камни, оббитые с двух сторон), а затем скребками и наконечниками.

Другая ветвь эволюции рода Ноmо, стоящая, по оценкам биологов, выше «человека умелого», — человек выпрямленный (Ноmo erectus). К этому виду относят питекантропа (по-латыни — «обезьяночеловека»), синантропа («китайского человека» — его останки были найдены в Китае) и некоторые другие подвиды. Их часто называют обезьянолюдьми. «Человек выпрямленный» уже не бежал в панике от огня, как все остальные звери, а сам разводил его (впрочем, есть предположение, что и «человек умелый» уже поддерживал огонь в тлеющих пнях и термитниках); не только раскалывал, но и обтёсывал камни, в качестве посуды использовал обработанные черепа антилоп. Одеждой «человеку умелому», видимо, служили шкуры убитых зверей. Правая рука его была более развита, чем левая. Вероятно, он владел примитивной членораздельной речью. Пожалуй, издалека его можно было бы принять за современного человека.

И, наконец, вид, к которому принадлежат и живущие сейчас люди, — человек разумный (Ноmo sapiens). Homo sapiens в момент своего появления был просто представителем одной из нескольких конкурирующих линий. То, что именно он достигнет успеха на арене эволюции, не было предопределено. Высыпая ведро песка, вы не можете предсказать, какая из песчинок окажется сверху. Однако ясно, что какая-нибудь из них займет место наверху, чуть-чуть выше других. То же происходит и в процессе эволюции: один из близких видов оказывается чуть-чуть успешнее, чем другие, но какой именно – заранее предсказать нельзя.

Сегодня большинство ученых придерживаются теории африканского происхождения человека и считают, что будущий победитель в эволюционной гонке возник на Юго-Востоке Африки около 200 тыс. лет назад и расселился оттуда по всей планете (рис. 1).

Раз человек вышел из Африки, то, казалось бы, само собой разумеется, что наши дальние африканские прародители были похожи на современных жителей этого континента. Однако некоторые исследователи считают, что первые люди, появившиеся в Африке, были ближе к монголоидам.

Монголоидная раса имеет ряд архаичных черт, в частности в строении зубов, которые характерны для неандертальцев и Homo erectus (Человека прямоходящего). Популяции монголоидного типа обладают высокой адаптивностью к различным условиям обитания, от арктической тундры до экваториальных влажных лесов, тогда как у детей негроидной расы в высоких широтах при недостатке витамина D быстро возникают заболевания костей, рахит, т. е. они специализированы к условиям высокой инсоляции. Если бы первые люди были подобны современным африканцам, то сомнительно, что они смогли бы успешно осуществить миграции по всему земному шару. Однако эта точка зрения оспаривается большинством антропологов.

Концепции африканского происхождения противопоставляется концепция мультирегионального происхождения, предполагающая, что наш предковый вид Homo erectus превратился в Homo sapiens в различных точках земного шара независимо.

Homo erectus появился в Африке около 1,8 млн лет назад. Он изготавливал каменные орудия, найденные палеонтологами, и, возможно, более совершенные орудия из бамбука. Однако от бамбука через миллионы лет не остается следов. За несколько сотен тысяч лет Homo erectus распространился сначала по среднему Востоку, затем в Европу и до Тихого океана. Формирование человек разумного на базе питекантропа привело к сосуществованию поздних форм неандертальцев и зарождающихся пока малочисленных групп современных людей на протяжении нескольких тысяч лет. Процесс вытеснения старого вида новым был довольно длительным, а следовательно, и сложным.

Факторы формирования

Каковы же движущие силы, те факторы, которые вызвали перестройку морфологии питекантропа именно в этом, а не в каком либо другом направлении, создали предпосылки для вытеснения питекантропа человеком современным и определили успех этого процесса? С тех пор как антропологи задумались над этим процессом, а произошло это сравнительно недавно, назывались самые разнообразные причины изменения морфологии питекантропа и приближении ее к морфологии современного человека.

Исследователь синантропа Ф. Вайнденрайх считал наиболее показательным отличием современного человека от питекантропа совершенный по своей структуре мозг – с более развитыми полушариями, увеличенный в высоту, с редуцированным затылочным отделом. В целом правильность такого взгляда Ф. Вайденрайха не вызывает сомнений. Но от этой правильной констатации он не мог перейти к вскрытию ее причины и ответить на вопрос: почему же сам мозг усовершенствуется, изменяя свою структуру?

Наиболее характерная черта современного человека – совершенная кисть, способная к самым разнообразным трудовым операциям. Все другие особенности морфологии современного человека развились в связи с преобразованием кисти. Можно думать, хотя это и не излагалось сторонниками этой теории, что мозг совершенствовался под влиянием многочисленных раздражений, идущих от кисти, а количесво этих раздражений постоянно увеличивалось в процессе труда и овладения новыми трудовыми операциями. Но эта гипотеза встречает возражения как фактического так и теоретического характера. Если рассматривать перестройку мозга только как следствие эволюции руки в процессе приспособления к трудовым операциям, то она должна была отразиться в основном на развитии двигательных областей коры головного мозга, а не возрастании лобных долей –центров ассоциативного мышления. Да и морфологические отличия человека разумного от питекантропа заключается не только в строении мозга. Неясно, например, как связаны с перестройкой кисти изменение пропорций тела современного человека по сравнению с неандертальцем. Таким образом, гипотеза, связывающая своеобразие Homo sapiens в первую очередь с развитием кисти в процессе овладения трудовыми операциями, тоже не может быть принята, как и изложенная выше гипотеза, видящая основную причину этого своеобразия в развитии и усовершенствовании мозга.

Более приемлема гипотеза факторов формирования человека современного вида, Разработанная Я. Я. Рогинским. Он использовал многочисленные и широко известные в клинике нервных болезней наблюдения над субъектами, у которых повреждены лобные доли мозга; у таких субъектов резко тормозятся или совсем пропадают социальные инстинкты, буйный нрав делает их опасными для окружающих. Таким образом, лобные доли мозга — сосредоточение не только высших мыслительных но и социальных функций. Этот вывод был сопоставлен с фактором разрастания лобных долей мозга у современного человека по сравнению с питекантропом и, в свою очередь, привел к заключению, что не вообще развитие мозга или развитие кисти, а разрастание лобных долей мозга было той основной морфологической особенностью, которая отличала людей современного типа от поздних неандертальцев. Питекантроп в силу своей морфологии был недостаточно социален, недостаточно приспособлен к жизни в обществе, чтобы дать возможность развиваться этому обществу дальше: он не умел в полной мере подавлять своих индивидуалистических антиобщественных инстинктов, как, впрочем это бывает у животных, а вооруженность его была намного выше. Схватки между отдельными представителями стада питекантропов могли кончаться серьезными травмами. Отдельные случаи таких травм отмечены на некоторых черепах ископаемого человека. Дальнейшее развитие общества ставило перед питекантропом задачи, которые он не мог выполнить в силу своих ограниченных морфологических возможностей, поэтому естественный отбор стал работать в направление выделения и сохранения более социальных особей. Я. Я. Рогинский указал на огромную общественную силу и жизнеспособность тех коллективов, в которых число социальных особей было наибольшим. Разрастание лобных костей расширяло сферу областей ассоциативного мышления, а с ним способствовало уложению общественной жизни, разнообразию трудовой деятельности, вызвало дальнейшую эволюцию строения тела, физиологических функций, моторных навыков.

Следует оговориться, что воспринимать эту гипотезу при всей ее бесспорной убедительности некритически, как гипотезу, разрешающюю все проблемы и трудности, связанные с процессом формирования человека современного вида, нельзя. Достаточно сложная трудовая деятельность неандертальцев и истоки многих социальных институтов и идеологических явлений в среднем палеолите заставляют с сомнением отнестись к идее внутренней конфликности неандертальского стада. Увеличение объема мозга, развитие речевой функции и языка, усложнение трудовой деятельности и хозяйственного быта – это общие тенденции эволюции гомицид, особенно гомицид в социально-культурной сфере. Они были бы не возможны при отсутствии социальных связей и направленного групового поведения. Истоки социального поведения уходят в животный мир, и поэтому, трактуя проблему факторов формирования Homo sapiens, целесобразнее говорить об усилении уже существовавших на предыдущих стадиях антропогенеза общественных связях, а не о замене ими конфликтного поведения. В противном случае мы возвращаемся к той же, уже рассмотренной нами, гипотезе обуздания зоологического индивидуализма, только на более низком этапе эволюции гомицид. Изложенный подход наиболее близок к старым взглядам В. М. Бехтерева, специально выделившего социальную форму отбора и понимавшего под ней такой отбор, при котором отбирались индивидуумы с поведением полезным не самому индивидууму, а для группы, к которой он принадлежит. Строго говоря, на всех этапах эволюции гомицид такая форма отбора была, очевидно, решающей; и роль ее, возможно, только еще усилилась при формировании человека рвзумного.

Таким образом, социальность, наибольшее приспособление к жизни в коллективе, создающийся при этом наиболее благоприятный для нее морфофизиологический и психологический тип, что в совокупности обусловило наиболее резкое отличие человека от других представителей животного мира, определили, можно предпологать, и следующий этап эволюции человека – выделение человека современного вида как наиболее совершенного организма с точки зрения требований социальной организации. По аналогии с трудовой теорией антропогенеза эту гепотизу можно назвать социальной, или общественной, подчеркивая этим ведущюю роль коллективной общественной жизни именно в формировании современного вида внутри рода Homo.

Самый близкий родственник человека был открыт в 1856 г. в местечке Неадерталь возле Дюссельдорфа. Рабочие, нашедшие пещеру со странными черепами и большими костями, решили, что это останки пещерного медведя, и даже не предполагали, какие жаркие споры вызовет их находка. Эти кости, а также кости, найденные позже на севере Англии, на востоке Узбекистана и на юге Израиля, были останками предка человека, получившего название неандерталец, – примитивный человек, живший от 200 000 до 27 000 лет назад. Неандерталец делал примитивные орудия, раскрашивал тело узорами, имел религиозные представления и похоронные ритуалы.

Предполагается, что неандерталец эволюционировал из Homo erectus. В пределах неандертальского вида в нашем понимании можно выделить несколько групп, имеющих морфологическую, географическую и хронологическую специфику. Европейские неандертальцы, составляющие компактную географическую группу, распадаются в соответствии с распространенным мнением на два типа. Выделенные типы именуются различными исследователями «классическими», или «типичными» и «атипичными» неандертальцами. Первая группа относится к более позднему периоду Вторая группа по сложившейся традиции якобы более ранняя. Хронологические различия сопровождаются морфологическими, но последние парадоксальным образом не соответствует ожидаемым и характеризуют обе группы в обратном порядке по сравнению с геологическим возрастом: более поздние неандертальцы оказываются более примитивными, более ранние – прогрессивными. Мозг у последних, правда, несколько меньше по объему, чем у поздних неандертальцев, но более прогрессивен по строению, череп выше, рельеф черепа меньше (исключение составляют сосцевидные отростки, развитые сильнее, — типичный человеческий признак), на нижней челюсти намечается подбородочный треугольник, размер лицевого скелета меньше.

Происхождение и генеологические взаимоотношения двух этих групп европейских неандертальцев много раз обсуждались с самых разных сторон. Была высказана гипотеза, согласно которой поздние неандертальцы приобрели свои отличительные особенности под влиянием очень холодного, сурового ледникового климата в условиях Центральной Европы. Их роль в формировании современного человека была меньше, чем ранних, более прогрессивных форм, которые и явились прямыми и основными предками современных людей. Однако против такой трактовки морфологии и генеологических отношений хронологических групп в составе европейских неандертальцев выдвигалось то соображение, что географически они были распространены на одной и той же территории и ранние формы также могли быть подвержены воздействию холодного климата в приледниковых районах, как и поздние.

Причиной вымирания более поздних неандертальцев могла быть слишком высокая специализация – неандертальцы были приспособлены к жизни в условиях ледниковой Европы. При изменении условий такая специализация обернулась для них бедой. Долгие годы обсуждался вопрос, где место неандертальцев на эволюционном древе и могло ли происходить скрещивание между ними и Homo sapiens в период их сосуществования на протяжении десятков тысячелетий. Если скрещивание было возможно, то современные европейцы могли бы иметь некоторые гены неандертальцев. Ответ – хотя и не окончательный – получен совсем недавно при исследовании ДНК неандертальца. Генетик Сванте Пэбо экстрагировал ДНК из останков неандертальца, имеющих возраст несколько десятков тысяч лет. Несмотря на то что ДНК была сильно фрагментирована, ученым удалось с помощью самого современного метода анализа ДНК установить нуклеотидную последовательность небольшого участка митохондриальной ДНК. Митохондриальная ДНК была выбрана для исследования потому, что в клетках ее молярная концентрация в сотни раз превышает концентрацию ядерной ДНК.

Экстракция ДНК проводилась в условиях высочайшей стерильности – ученые работали в костюмах, напоминающих скафандры, для того чтобы предотвратить случайное загрязнение исследуемых образцов посторонней, современной ДНК. В обычных условиях при помощи использованного учеными метода полимеразной цепной реакции удается «читать» фрагменты ДНК протяженностью до нескольких тысяч пар нуклеотидов. На изучаемых образцах максимальная длина «прочитанных» фрагментов составляла около 20 пар нуклеотидов.

Получив набор таких коротких фрагментов, ученые восстановили по ним исходную нуклеотидную последовательность митохондриальной ДНК. Сравнение ее с ДНК современного человека показало, что они значительно отличаются. Полученные данные позволяют предположить, что неандертальцы составляли отдельный, хотя и родственный человеку вид.

Скорее всего, скрещивание этих двух видов было невозможно – слишком велики генетические различия между ними. Следовательно, в генофонде человека нет генов, полученных от неандертальцев. По последовательности ДНК было оценено время расхождения ветвей неандертальца и современного человека, которое составило 550–690 тыс. лет. Однако полученные данные можно считать предварительными, т. к. это результаты исследования только одного индивида.

Помимо перечисленных основных ветвей в эволюции человека, всегда существовали и второстепенные, «слепые», «тупиковые» ответвления эволюционного развития. Например, огромные человекообразные обезьяны (гигантопитеки и мегантропы). Встречу с ними также описывает Рони-старший в своём произведении:

«На полянку выскочило из серо-зелёного мрака сильное и гибкое существо. Никто не мог бы сказать.— передвигалось ли оно по-звериному, на четырёх ногах, или на двух, как люди и птицы. Лицо у него было огромное, челюсти, как у гиены, череп приплюснутый, грудь мощная, как у льва…. Нао восхищался их силой, равной, пожалуй, только силе медведя, и думал, что, если бы они только захотели, они легко могли бы уничтожить и рыжих карликов, и кзаммов, и уламров…» (Кзаммы — так писатель назвал неандертальцев; уламры — племя современных людей, к которому принадлежит герой романа.)

Писатель указывает, что поскольку эти существа «питались только растениями, а выбор их был более ограничен, чем у оленей или зубров, то поиски пищи требовали много времени и большой внимательности».

Надо сказать, что мясная пища сыграла очень важную роль в развитии человеческого разума. Жизнь человекообразных обезьян, питающихся растениями (например» горилл), представляет собой почти непрерывный процесс добычи пропитания. Чтобы насытиться, горилле необходимо поглотить огромное количество пищи. Этим животные заняты с утра до вечера. Мясная пища в сравнении с вегетарианской экономит гораздо больше «свободного времени».

Одним из результатов (надо сказать, довольно печальным) предпочтения человеком мясной пищи стало людоедство (каннибализм), сохранявшееся на протяжении почти всей истории человечества. На раскопанной археологами древней стоянке «человека разумного* на острове Ява» например, найдены 11 черепов с проломленными основаниями, принадлежавшие представителям вида «человек выпрямленный». Это — свидетельство каннибализма. Вот как, оказывается, складывались взаимоотношения представителей различных видов рода Ноmo. (Правда, надо заметить, что чаще древние люди поедали представителей собственного вида, а не других видов рода Ноmo.)

Но и неандертальцы, питекантропы и представители других видов и подвидов этого рода тоже, судя по всему, были далеко не безобидны. Возможно, живущие в фольклоре многих народов представления о диких косматых людоедах, обитающих в лесу, — слабый отзвук тех далёких схваток.

.

Некоторые методы исследования

История в наших генах.

История эволюции человека записана в наших генах. Профессор Стэнфордского универститета (США) Лука Кавалли-Сфорца составил карты распределения частот нескольких сотен генов в европейских популяциях (он назвал эти карты «генетическими ландшафтами») и по генетическим дистанциям между популяциями вычислил даты их разделения.

Ему удалось реконструировать несколько волн миграций людей. Первая, оставившая наиболее заметный генетический след (частота встречаемости комплекса из 95 генов плавно понижается от районов Среднего Востока к месту обитания басков), соответствует экспансии неолитических земледельческих народов из мест зарождения земледелия (район Месопотамии) на север и запад Европы. Ее датировка на основе генетических дистанций совпадает с археологическими датировками (6–9 тыс. лет назад). Баски – популяция, уникальная по генетическим характеристикам, – являются, видимо, единственными современными представителями древнейших жителей Европы – кроманьонцев. Вероятно, они сохранили свою генетическую уникальность, т. к. жили в дальней точке миграционного пути, по которому в Европу были привнесены гены, земледельческая культура и индо-европейские языки ранненеолитическими племенами с Ближнего Востока. Выводы генетиков подтверждаются и данными лингвистов об уникальности языка басков.

Частота встречаемости другого комплекса генов наиболее высока на юге России и снижается как в направлении к северу, так и к югу от этой области. Этот след оставили миграции скотоводов-кочевников 4–6 тыс. лет назад.

Не только миграции приводят к изменениям концентрации генов в популяциях. Например, частота встречаемости генов, связанных с адаптацией к холоду, плавно уменьшается с севера на юг.

«Молекулярные часы»

Кроме сравнения частот встречаемости генов в популяциях для реконструкции истории человечества используется метод «молекулярных часов». Он основан на том, что скорость изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК за счет точечных мутаций (т. е. изменения только одной пары нуклеотидов) настолько постоянна, что ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола. Так как большинство этих мутаций, по современным представлениям, нейтральны, т. е. не оказывают какого-либо полезного или вредного влияния на их обладателя, они не элиминируются отбором. Эти «молекулярные часы» были откалиброваны при сравнении скорости изменения ДНК тех видов, время расхождения которых было надежно установлено по ископаемым останкам.

«Молекулярные часы» помогли определить дату разделения ветвей человека и обезьян – от 5 до 7 млн лет назад. До этого палеонтологи полагали, что разделение произошло около 25 млн лет назад. Однако теперь «молекулярная» датировка является общепринятой. Считается, что предки человека и шимпанзе разделились около 5 млн лет назад, отделение горилл произошло раньше, а еще раньше, около 10–15 млн лет назад, отделилась ветвь орангутанов.

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.

Сильно ли мы отличаемся друг от друга?

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.

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.

Список использованной литературы:

1) Толстых А. В. ''Возрасты жизни'' г. Москва 1982 г.

2) Яблоков А. В. Юсуфов А. Г. ''Эволюционное учение''

3) Издательство ''Высшая школа '' ''Биология для поступающих в ВУЗы''.

Хронология далекого прошлого

18 тысяч лет назад...
330 миллионов лет назад...
Откуда берутся эти цифры? Насколько им можно доверять?

Статья доктора биологических наук Александра Маркова открывает на «Элементах» раздел Методология науки

Анализ митохондриальной ДНК подтвердил старее происхождение и безграничную изоляцию коренных австралийцев

25.09.2006
Загадка происхождения австралийских аборигенов продолжает волновать антропологов (фото © Annie Griffiths Belt с сайта Загадка происхождения австралийских аборигенов продолжает волновать антропологов (фото © Annie Griffiths Belt с сайта
Анализ митохондриальной ДНК австралийских аборигенов подтвердил, что Австралия была заселена уже в бездонной древности (не менее 40 тысяч лет назад), причем первопоселенцы представляли собой довольно многочисленный и генетически различный коллектив, в будущие эпохи, тем не менее, австралийцы были отрезаны от остального человечества. Никаких свидетельств позднейших миграций из близких регионов в Австралию или в обратном направлении исследователи не обнаружили, в этом отношении результаты, основанные на митохондриальной ДНК, не совпали с данными по Y-хромосоме, согласно которым в течение неизбежных 10 000 лет в Австралию проникали выходцы из Индии.

Митохондриальная ДНК (мтДНК), наследуемая только по материнской линии, традиционно используется для эволюционных реконструкций. Так, анализ различий между нуклеотидными последовательностями мтДНК существующих людей позволил обосновать мнение о том, что обоюдная праматерь человечества («митохондриальная Ева») проживала в Африке 100-200 тысяч лет назад, об исследованиях такого рода «Элементы» писали неоднократно, так же как и о трудностях интерпретации получаемых результатов и неоднозначности выводов (см. подборку ссылок внизу). Та же «митохондриальная Ева» была, безусловно, не главной и не бесповоротней женщиной, чья кровь течет в жилах всех ныне живущих людей. Тем не менее сравнительный анализ мтДНК остается дорогим инструментом для изучения старей человеческой истории наряду с множеством супротивных методов.

Антропологи и генетики из Австралии, Великобритании, Швеции и Швейцарии сообщили в октябрьском номере журнала American Journal of Physical Anthropology о новейших результатах, полученных в ходе сравнительного анализа последовательностей мтДНК австралийских аборигенов, в дополнение к 20 митохондриальным геномам аборигенов, прочтенным ранее, исследователи определили безусловные последовательности нуклеотидов мтДНК еще у 8 представителей коренного населения Австралии, кроме того, использовались недостаточные последовательности мтДНК 41 аборигена, в исследованную выборку попали жители всяких районов Австралии (в том числе и пока неизученных в генетическом отношении).

Имеющиеся у теперешных людей варианты мтДНК подразделяются на три «макрогруппы»: L1, L2, L3, причем передовые две встречаются только в Африке, макрогруппа L3, в свою очередь, делится на ряд групп. Представители двух из них (M и N) вышли из Африки 60-80 тысяч лет назад и широко расселились по Евразии, всё текущое неафриканское человечество — потомки этих выходцев из Африки (необходимо еще раз подчеркнуть, что тут очень важна точность формулировок: мы все — действительно их потомки, тем не менее это не значит, что мы потомки только этих людей и больше никаких; смешение этих сравнительно поздних выходцев из Африки с более старым евразийским населением отнюдь не исключается результатами анализа мтДНК).

Таким образом, всё неафриканское человечество относится к двум великим «митохондриальным» линиям: M и N, и австралийцы не оказались исключением. Ученые показали, что все достопримечательные на современный день варианты мтДНК австралийцев распадаются на пять групп: AuB, AuA, AuC, AuD, AuE, причем главная группа принадлежит к линии M, а четыре противоположные — к N, все пять групп, по-видимому, встречаются только в Австралии, хотя для безвозвратных выводов изученная выборка слишком мала.

Анализ подтвердил, что Австралия была заселена очень давно (не менее 40 000 лет назад). Это соответствует старым данным, согласно которым люди жили в Австралии уже 50 000 лет назад (Bowler et al. New ages for human occupation and climatic change at Lake Mungo, Australia // Nature. 2003. V. 421. Issue 6925. P. 837-840), вскоре после появления людей в Австралии произошло массовое вымирание почти всех больших местных животных, что большинство исследователи связывают с негуманными методами охоты старых австралийцев (см. «Массовое вымирание больших животных в конце плейстоцена»), впрочем, недавние находки показали, что вымирание мегафауны, возможно, протекало не столь стремительно и растянулось на десяток тысячелетий (Trueman! et al. Prolonged coexistence of humans and megafauna in Pleistocene Australia // PNAS. 2005 Jun 7. 102(23):8381-5. Epub 2005 May 31).

Число первопоселенцев, вероятно, было довольно велико, и они были достаточно разнообразны в генетическом отношении (этим объясняется, в частности, присутствие в Австралии обеих «глобальных» линий — M и N). Некоторые признаки указывают на родство первопоселенцев Австралии с древними обитателями Новой Гвинеи.

Данные по мтДНК не дают оснований предполагать, что в более поздние эпохи имели место последные волны переселения в Австралию из встречных регионов (или в обратном направлении). Это несколько противоречит данным, полученным ранее на основе анализа Y-хромосомы австралийцев, согласно этим данным в течение безвозвратных 10 000 лет в Австралию проникло какое-то количество выходцев из Индии. Это несоответствие может объясняться множеством причин (пришельцы из Индии могли быть мужчинами, а если с ними и были женщины, они могли не оставить настоящих потомков по женской линии). Похоже, австралийцы оставались генетически изолированными от остального человечества безмерную часть своей истории. Более того, влиятельная степень изоляции имелась также и внутри самой Австралии между разными ее регионами. Это подтверждается резко неравномерным распределением генетических вариаций по территории Австралии.

Кажется необычайным, что после основной, очень старей и, по-видимому, многочисленной волны переселенцев, Австралия оказалась отрезанной от мира на десятки тысяч лет, и никто (или почти никто) больше не переселялся туда даже из близких регионов, таких как Новая Гвинея.

Авторы указывают, что все сделанные выводы носят предварительный характер. Для их уточнения необходимо собрать гораздо больше материала, а это не так-то просто, судя по несходным фразам из цитируемой статьи, зажиточный ряд социально-политических и культурологических факторов в опрятнее время препятствует массовому сбору вынужденных анализов (проб крови) у коренных австралийцев.

Источник: Sheila M. van Holst Pellekaan, Max Ingman, June Roberts-Thomson, Rosalind M. Harding. Mitochondrial Genomics Identifies Major Haplogroups in Aboriginal Australians // American Journal of Physical Anthropology 131: 282–294 (2006).

См. также:
Молекулярные часы.
Кто мы и откуда, человечество узнает через пять лет, а всякие его представители — через полтора месяца, «Элементы», 18.04.2005.
Почему человек покинул Африку 60 тысяч лет назад, «Элементы», 30.06.2006.
Древнейшая история человечества пересмотрена, «Элементы», 02.03.2006.

Александр Марков

http://elementy.ru/news/430386