Генетика и размножение: почему человек уникален среди пришельцев из других звездных систем

Человечество всегда задавалось вопросом о своей уникальности во Вселенной. В последние десятилетия наука генетика открыла перед нами новые горизонты в понимании происхождения и развития жизни на Земле. Однако, при рассмотрении возможности существования жизни в других звездных системах, возникает интересный вопрос: почему человек так уникален среди пришельцев из других миров? В данной статье мы попытаемся разобраться в этом вопросе, исследуя влияние генетики и размножения на формирование уникальных черт человека.

Своего настоящего предка мы так и не нашли

Исследования генома человека пошатнули теорию Дарвина о происхождении венца эволюции от обезьяны. По новым данным, хомо сапиенс и приматы — братья, потомки единого, пока неизвестного предка.

По данным ученых, человек лишь принадлежит к семейству человекообразных обезьян. А по сути, и хомо сапиенс, и шимпанзе — продукты эволюции какого-то неизвестного существа.

— Мы произошли от общих предков, — считает доктор биологических наук, профессор кафедры водных и наземных экосистем Института фундаментальной биологии и биотехнологии СФУ Николай Гаевский. — Наш прародитель не был похож ни на обезьяну, ни на человека. Единственное можно сказать, что он был приматом, имел конечности.

При этом человек — совершенно земное существо. Все версии о размножении на нашей планете пришельцев из других звездных систем несостоятельны с точки зрения генетики. Последние исследования показали, что у всех организмов Земли существует одно фундаментальное сходство — генетический код.

— Один и тот же белок работает и у бактерий, и у человека, — говорит профессор. — Он записан в одинаковой последовательности нуклеотидов. Наш геном имеет земное происхождение. Инопланетяне не могли прилететь к нам с точно таким же кодом.

Различные фантастические инсинуации относительно происхождения человека могли возникать еще в прошлом веке, в 2000 году учеными был расшифрован геном человека, а годом позже — шимпанзе. После этого появилась возможность сравнить коды этих двух существ и узнать — почему человек так продвинулся в эволюционном социальном развитии и обогнал род своих братьев.

Как говорят аналитики, с точки зрения генетики различие между человеком и шимпанзе составляет всего один нуклеотид на сотню. То есть в процессе эволюции мы изменили всего один процент геномов!

По словам Николая Гаевского, с расшифровкой человеческого кода перед учеными встал вопрос — а зависит ли эволюция от размера нашего генома? Например, у фруктовой мушки около 14 тысяч генов, у червя оскариды — 19,5 тысячи, у человека 20—25 тысяч, а у риса и кукурузы — 45 тысяч. Однако различия между всеми этими насекомыми, млекопитающими и растениями огромные. Оказалось, что размер генома — вторичный показатель в деле эволюции, главное — управление процессами и распределение функций. У такого сложного существа, как человек, 50 процентов функций, выполняемых генами, до сих пор неизвестно. 13,5 процента составляют белки, связывающиеся с ДНК и считывающие информацию, 12,2 процента — передают сигналы, 10,4 процента — ферменты, 17,4 процента выполняют остальные функции.

Дальше начинает работать принцип молекулярных часов. По предположениям ученых, 14 млн лет назад от общей ветви отделилась линия орангутангов, 7,3 млн лет назад — ушел в сторону вид горилл, 5,4 млн лет назад — от общей ветви отпочковался человек, а 2,5 млн лет назад — отделились два вида шимпанзе. Эта молекулярная оценка основана на мутациях, которые происходят в общих для всех приматов белках (гемоглобин, белки основных ферментов, которые могут работать в гормональной системе). Анализ показывает, что мутации происходят с определенной частотой. И по количеству накопленных изменений можно рассчитать, как долго происходила эволюция обезьяны и человека.

— 14 млн лет — достаточный срок для эволюции многих животных, — считает Николай Гаевский. — Примерно с таким временным интервалом эволюционировали слоны, копытные. И эволюция человека ничем не отличается от них — обычный средний темп для млекопитающих.

Конечно, любая эволюционная система должна с кого-то начинаться — иметь предшественника (анцестора). Но в случае с человеком это оказалось невозможно. Можно говорить только о наиболее древних приматах, чьи останки находят палеонтологи. Возраст этих находок соответствует миллионам и сотням тысяч лет. Благодаря им удалось вывести своеобразную формулу зубов. Например, у нашего человекообразного предка зубов было на одну пару больше, и они не имели рисунка, характерного для современных людей — выпуклых бугорков на жевательной поверхности. Претерпела изменения и форма черепа. Пропал гребень, который был у древнего человека, уменьшилась лицевая часть и увеличилась мозговая. Кстати, считается, что для высокоорганизованного функционирующего органа необходима коробка соответствующих размеров (объем мозга около 600 кубических сантиметров), меньший объем не сможет обеспечить мыслительных способностей. Однако, как выяснили ученые, это далеко не так. Последние исследования показали, что объем мозга неандертальца был больше, чем у современного человека. И зачем первобытным было необходимо такое количество серого вещества — до сих пор непонятно.

— Проблема нашего мозга связана с тем, что человечество за счет собственного разума смогло за 200 лет с уровня элементарного труда выйти на такие высоты, — комментирует Николай Гаевский. — При этом наш мозг не изменился с древних времен. Если говорить об уме и способности к обучению, то жившие тысячу лет назад философы были не глупее нас. Для чего эволюции необходимо было создавать машину с такими потенциальными возможностями, которые до сих пор не раскрыты? Вопросов здесь больше, чем ответов.

Интересно, что работу молекулярных часов внутри клетки (то есть эволюцию) можно ускорить в десятки и сотни раз. Исследования показали, что наиболее чувствительны к эволюции митохондриальные ДНК, которые наследуются по материнской линии. Они имеют более простой тип организации, мутации в них происходят в десять раз чаще, чем в обычном геноме человека. Более того, в составе митахондрий есть фрагменты, где эволюционные часы ускоряются в сто раз.

Как говорят ученые, это открытие позволяет перейти современному человеку к новому эволюционному этапу.

Кстати, изучение митахондриальной ДНК позволило исследователям реконструировать происхождение хомо сапиенс. Для этого собрали дезоксирибонуклеиновые кислоты современных представителей различных континентов Земли, внесли в “смесь” фрагменты неандертальцев, которые содержали ДНК.

— Что мы увидели? — задает риторический вопрос доктор биологических наук Николай Гаевский. — 500 тысяч лет назад в центре Африканского континента существовало некое общее древо, было оно очень представительным — достигало до одного миллиона особей. Дальше произошло разделение предков на неандертальцев и хомо сапиенс.

Интересно, что согласно исследованиям, люди остались все в той же Африке, а неандертальцы заселили Европу, где мирно существовали более 200 тысяч лет. А вот африканская линия по неизвестной ученым причине чуть не исчезла. 150 тысяч лет назад популяция на южном континенте с миллиона сократилось всего до 5—10 тысяч особей. Этот период исследователи назвали новой точкой отсчета существования человечества.

— Когда генетиками была обнаружена эта точка отсчета, многие сказали, что мы получили подтверждение Библии, — рассказывает Николай Гаевский. — Считалось, что именно 150—130 тысяч лет назад произошло формирование рода человеческого. И появилось понятие “Евы”.

Но, как уточняет биолог, говорить об одной нашей прародительнице нельзя. Скорее “Ева” — это небольшая популяция, с которой снова начинала расти численность людей, позже расселившихся по планете.

Кстати, самостоятельность линии неандертальцев подтвердили исследования все той же митахондриальной ДНК: геном нашего древнего брата отличается от человеческого. Пока ни у кого из наших современников такого не обнаружено.

Как говорят исследователи, сегодняшнего представления об эволюции человека достаточно, чтобы проследить весь путь от образования линии хомо до разделения человечества на расы и появления внутрилокальных генетических отличий. Но так и остаются неизученными переходные звенья (организмы), которые могли бы более детально характеризовать линию человека. Многие периоды, охватывающие до полутора миллионов лет, остаются белыми пятнами. И не исключено, что накопление данных о геноме человека будет уточнять картину эволюционных путей.