Эволюция от негра до голландца: естественный отбор продолжается?
Оригинал: Эволюция от негра до голландца: естественный отбор продолжается?
Алексей Алексенко
16.04.15
Два недавних исследования затрагивают проблему естественного отбора среди Homo sapiens, верить в который очень хотелось бы, пусть это и неполиткорректно
Всего реплик: 3
Участники дискуссии: Катерина Мурашова, Сергей Кондрашов, Алексей Алексенко
Иллюстрация: Bridgemanart/Fotodom
+T-
Могут ли эволюционировать люди?
С одной стороны, хочется верить, что могут: если с каждым поколением человечество не становится все мудрее, красивее, добрее и здоровее, на кой черт вообще нужна вся эта «история».
С другой стороны, приходится принимать все следствия этой гипотезы. Эволюция, если верить Дарвину, происходит путем естественного отбора. Грубо говоря, это значит, что в каждом поколении есть люди получше и люди похуже, и природа предусмотрела, чтобы гены людей получше передавались следующим поколениям, а гены людей похуже по возможности сгинули в небытие. Если вы вдумаетесь в эту концепцию, то наверняка поймете, почему Бернард Шоу называл теорию Дарвина «омерзительной». А если все люди абсолютно равны перед природой (как нам хотелось бы), значит, эволюции взяться неоткуда и лучше мы никогда не станем. Тоже получается ерунда.
Конечно, есть и третий путь: может быть, человечество улучшается каким-то своим способом, не через биологию, а через культуру - усовершенствует, к примеру, систему школьного образования, сочиняет берущие за душу песни, после прослушивания которых совсем не хочется пакостничать, или хотя бы реже бьет своих детей. Это, несомненно, и происходит. Однако надо ясно понимать компромиссный характер такого прогресса: если гены не меняются, то и предрасположенности человека остаются неизменными. Стоит поставить его в соответствующую ситуацию, и он вновь сорвется в привычную гнусность - ни к чему объяснять это жителям России в 2015 году. Страшно даже подумать, что реванши обиженных троечников, подобные германскому в 1930-х, «культурной революции» в Китае или нашему нынешнему позорищу, будут повторяться в истории человечества снова и снова до скончания веков. Пусть уж все-таки будет дарвиновский отбор, меняющий человеческую природу необратимо.
С точки зрения биологов вопрос, конечно, не в том, чего бы нам хотелось, а в том, что есть на самом деле. Со смесью страха и надежды ищут они признаки естественного отбора в популяциях человека разумного. И, возможно, находят.
На прошлой неделе мир радостно приветствовал статью одного голландского парня, по имени Герт Стульп. Герт вместе со своими соавторами занимался эволюцией своего собственного голландского народа - точнее, одним из ее аспектов.
Дело в том, что голландцы - самый высокий народ в мире, при этом их средний рост растет с головокружительной скоростью. В XIX веке средний рост голландского солдата составлял 163 см, сегодня средний мужчина-голландец выше 180 см. Другие народы мира тоже вытянулись вверх за последние сто лет (в конце ХХ века этот процесс называли акселерацией), однако в большинстве стран увеличение среднего роста быстро прекратилось еще в 1980-х, а голландцы продолжают расти.
Герту Стульпу эта история далеко не безразлична, поскольку и сам молодой антрополог вымахал выше двухметровой отметки. Двухметровой орясине живется нелегко даже в плюралистичной Голландии, и неудивительно, что эта проблема задевает Герта Стульпа за живое.
Фото: ad.nl
Разумеется, феномен акселерации отчасти можно списать на улучшение питания, правильный медицинский уход в период беременности и тому подобные культурные факторы, которые в Нидерландском королевстве присутствуют в полной мере. Но, возможно, среди этих факторов есть место и естественному отбору? Чтобы это было так, необходимо, в частности, показать, что высокие голландцы оставляют больше потомства, чем голландцы-коротышки. Это и сделал Герт.
В Голландии это было несложно: там существует обширная медицинская база данных Lifelines, включающая информацию о десятках тысяч голландских семей. Герт и коллеги проанализировали данные 42 тысяч людей в возрасте старше 45 лет. Оказалось, что у мужчины ростом 170 см в среднем бывает 2,15 детей, а при росте 185 см - 2,39 детей. Тенденция прослеживалась как минимум на протяжении последних 35 лет. Для отбора этого более чем достаточно.
Вы, разумеется, скажете, что для отбора нужно кое-что еще: чтобы высокий рост определялся генами, то есть наследовался. Не исключено, что «гены высокого роста» тут вообще ни при чем: просто у богатых людей, которые лучше питаются, обычно рост выше и детей больше. На случай подобных возражений Стульп и соавторы попытались выделить из своих данных различия по уровню достатка, а также по другим негенетическим факторам, которые можно было бы заподозрить во влиянии на рост. Зависимость сохранялась несмотря ни на что.
Проницательный читатель уже понял, к чему клонится дело: если гипотеза Стульпа верна, то человечество эволюционирует в сторону высокого роста, и голландцы - в авангарде. А, например, португальцы с вьетнамцами плетутся в хвосте, это отбросы эволюции. То, что парня никто не упрекнул в пропаганде фашизма и расизма, а, напротив, благожелательно пропиарили в New York Times, произошло, видимо, исключительно благодаря личному обаянию этой беззащитной двухметровой дылды.
Мы, однако, не сдадимся перед его шармом и отметим, что наличие естественного отбора он все-таки не доказал, а лишь «не исключил». Для большей солидности неплохо бы показать, во-первых, что высокий рост у современных голландцев наследуется генетически. Во-вторых, продемонстрировать, что коэффициент отбора 0,1 (именно такой получается из приведенных в статье данных по среднему числу детей) действительно способен всего за несколько поколений привести к таким генетическим изменениям в популяции. Так что, если кто-то хочет критиковать работу долговязого Герта, ничего сложного тут нет. Просто он сам как-то к этому не располагает, ну нисколечко не похож на фашиста.
Между тем куда более серьезные данные о нашей эволюции содержатся в работе Йейна Матиесона, постдока из лаборатории известного популяционного генетика-антрополога Дэвида Рейха из Гарварда. Его апрельский доклад на ежегодной встрече антропологов получил неплохую прессу, в том числе русскоязычную. Журналисты, конечно, обрадовались главному жареному факту: оказывается, всего 8000 лет назад население Центральной Европы было темнокожим. «Мы произошли от негров!» - радостно закричали журналисты, как будто раньше об этом не догадывались.
На самом деле о том, что в исторически недавние времена европейцы были темнокожими, мы узнали еще год назад из статьи испанских ученых, которые расшифровали геном мезолитического испанца, превратившегося в скелет около 7000 лет назад (знаете, откуда у них берут ДНК для опытов? Из зуба!!!) А работа, о которой рассказал молодой сотрудник Дэвида Рейха, немного о другом.
Исследователь использовал данные о геномах 83 ископаемых людей, найденных на территории Европы. Его интересовал лишь один параметр: какие человеческие гены были наиболее подвержены естественному отбору? Если вам неинтересно, как именно можно это узнать, или вы уже в курсе, пропустите нижеследующий абзац курсивом.
Генетикам ужасно повезло в том, что, глядя на ген (вернее, на родственные гены разных организмов), они могут сразу сказать, действовал на него отбор или нет. Этой опцией мы обязаны «вырожденности» генетического кода: тому факту, что одинаковые последовательности аминокислот в белке могут кодироваться разными последовательностями «букв» в гене. В ходе эволюции в генах накапливаются случайные опечатки. Иногда эти опечатки приводят к изменению белка - тогда белок, а вместе с ним и какие-то свойства организма меняются в «худшую» или в «лучшую» сторону. А некоторые опечатки (в силу «вырожденности» кода) вообще ничего не меняют. Дальше все просто: если на ген не действует никакой направленный отбор, то большая часть значимых опечаток будет просто удаляться в процессе эволюции, поскольку все измененные белки будут хуже исходного. Но если ген на данном отрезке времени находится под влиянием направленного отбора, картина будет обратная: в нем будут особенно быстро накапливаться замены, изменяющие свойства белка - и организма - в желательную сторону. Поэтому, глядя на характер замен в гене, сразу видно, достиг ли он уже состояния временного совершенства или именно сейчас быстро-быстро эволюционирует, чтобы приспособиться к какому-то изменившемуся фактору среды.
Таких генов ученые нашли несколько. Действительно, среди них было целых два гена, определяющих цвет кожи, а также ген голубых глаз (за подробностями переадресуем читателя к цитированной выше статье в Science или чуть короче и популярнее - в британской Independent). Еще одним геном, быстро и направленно эволюционирующим, был ген LCТ, определяющий способность усваивать молочный сахар (то есть переваривать молоко). Усвоение молочного сахара - наше генетическое достижение последних 4000 лет. На торжество генов светлой кожи ушло чуть больше - 8000 лет, причем оба процесса в Европе еще не закончены. В европейской популяции по-прежнему присутствуют зловредные аллели LCT, которые сейчас уже принято классифицировать как болезнь - «непереносимость лактозы», как у героя «Теории большого взрыва» Леонарда Хофстедера.
Интересно, что, по данным исследователей, под влиянием отбора находятся (то есть находились на протяжении мезолита и неолита) также гены, определяющие высокий рост, - тут мы можем помахать ручкой Герту Стульпу, автору работы о высоких голландцах. Судя по всему, в Северной Европе естественный отбор благоприятствовал совокупности генов, определяющих высокий рост, а в Южной, напротив, природа благоволила к низкорослым. При этом все варианты этих генов присутствовали еще в так называемой «Ямной культуре», представители которой пришли в Европу 4800 лет назад из малороссийских степей.
Отчего вдруг высокий или низкий рост становится эволюционным преимуществом, можно только догадываться (это, кстати, и из работы долговязого голландца совершенно не ясно). Но каким образом мы, европейцы, так быстро эволюционировали из темнокожих в белых, да еще и приобретя по ходу способность пить молоко? Мы же не расисты, и оттого нам неочевидно, чем белые уж настолько лучше негров, чтобы так стремительно победить их в эволюционной схватке (даже если воевали не сами люди разных рас, а всего лишь их гены). И, кстати, далось нам это молоко, если подумать: во многих нищих и голодных регионах мира без него прекрасно обходятся.
Есть разумное объяснение, которое объясняет сразу все. И оно очень короткое: рахит. Дело в том, что в Европе куда менее солнечно, чем в тех краях, откуда пришли в нее наши предки. Меньше солнца - меньше витамина D, меньше кальция для роста костей, в худшем случае дети вырастают умственно-отсталыми коротышками, а если девочка выживает, у нее сужаются кости таза - и она не в состоянии родить. Видимо, это был достаточно сильный фактор естественного отбора, что и нашло отражение в генах ископаемых европейцев.
Чтобы бороться с рахитом, у них было две возможности. Во-первых, сделать так, чтобы их кожа пропускала больше солнечных лучей и витамин D мог синтезироваться даже в пасмурной Скандинавии. Во-вторых, получать витамин D, причем сразу вместе с кальцием, из молока животных. Как свидетельствуют данные ребят из лаборатории Рейха, природа с энтузиазмом использовала обе эти возможности.
Таким образом, сразу две научных работы - одна попроще, одна посложнее - намекают нам, что естественный отбор у людей происходил последние 10 000 лет и, похоже, продолжается сейчас. Правда, вместо выковывания расы сверхразумных сверхлюдей он занят более прозаическими проблемами: делает нас более приспособленными к не слишком благоприятным условиям, в которых мы живем. Если вспомнить, что примерно этим же отбор и занимался последние миллиарды лет, дарвиновская эволюция уже не кажется такой зловещей и человеконенавистнической, какой она представлялась Бернарду Шоу.
С другой стороны, не стоит возлагать на естественный отбор большие надежды в плане поумнения и подобрения человечества. Возможно, тут людям и впрямь стоит попробовать паллиативы: писать больше добрых стихов, рисовать красивые картины и реже бить детей. Гены у них, конечно, так себе, но какие уж есть. Исторический опыт показывает, что из тех же самых генов может получиться «Ямная культура», а может и Голландия. Остается сделать свой выбор - и вперед.
Алексей Алексенко
16.04.15
Два недавних исследования затрагивают проблему естественного отбора среди Homo sapiens, верить в который очень хотелось бы, пусть это и неполиткорректно
Всего реплик: 3
Участники дискуссии: Катерина Мурашова, Сергей Кондрашов, Алексей Алексенко
Иллюстрация: Bridgemanart/Fotodom
+T-
Могут ли эволюционировать люди?
С одной стороны, хочется верить, что могут: если с каждым поколением человечество не становится все мудрее, красивее, добрее и здоровее, на кой черт вообще нужна вся эта «история».
С другой стороны, приходится принимать все следствия этой гипотезы. Эволюция, если верить Дарвину, происходит путем естественного отбора. Грубо говоря, это значит, что в каждом поколении есть люди получше и люди похуже, и природа предусмотрела, чтобы гены людей получше передавались следующим поколениям, а гены людей похуже по возможности сгинули в небытие. Если вы вдумаетесь в эту концепцию, то наверняка поймете, почему Бернард Шоу называл теорию Дарвина «омерзительной». А если все люди абсолютно равны перед природой (как нам хотелось бы), значит, эволюции взяться неоткуда и лучше мы никогда не станем. Тоже получается ерунда.
Конечно, есть и третий путь: может быть, человечество улучшается каким-то своим способом, не через биологию, а через культуру - усовершенствует, к примеру, систему школьного образования, сочиняет берущие за душу песни, после прослушивания которых совсем не хочется пакостничать, или хотя бы реже бьет своих детей. Это, несомненно, и происходит. Однако надо ясно понимать компромиссный характер такого прогресса: если гены не меняются, то и предрасположенности человека остаются неизменными. Стоит поставить его в соответствующую ситуацию, и он вновь сорвется в привычную гнусность - ни к чему объяснять это жителям России в 2015 году. Страшно даже подумать, что реванши обиженных троечников, подобные германскому в 1930-х, «культурной революции» в Китае или нашему нынешнему позорищу, будут повторяться в истории человечества снова и снова до скончания веков. Пусть уж все-таки будет дарвиновский отбор, меняющий человеческую природу необратимо.
С точки зрения биологов вопрос, конечно, не в том, чего бы нам хотелось, а в том, что есть на самом деле. Со смесью страха и надежды ищут они признаки естественного отбора в популяциях человека разумного. И, возможно, находят.
На прошлой неделе мир радостно приветствовал статью одного голландского парня, по имени Герт Стульп. Герт вместе со своими соавторами занимался эволюцией своего собственного голландского народа - точнее, одним из ее аспектов.
Дело в том, что голландцы - самый высокий народ в мире, при этом их средний рост растет с головокружительной скоростью. В XIX веке средний рост голландского солдата составлял 163 см, сегодня средний мужчина-голландец выше 180 см. Другие народы мира тоже вытянулись вверх за последние сто лет (в конце ХХ века этот процесс называли акселерацией), однако в большинстве стран увеличение среднего роста быстро прекратилось еще в 1980-х, а голландцы продолжают расти.
Герту Стульпу эта история далеко не безразлична, поскольку и сам молодой антрополог вымахал выше двухметровой отметки. Двухметровой орясине живется нелегко даже в плюралистичной Голландии, и неудивительно, что эта проблема задевает Герта Стульпа за живое.
Фото: ad.nl
Разумеется, феномен акселерации отчасти можно списать на улучшение питания, правильный медицинский уход в период беременности и тому подобные культурные факторы, которые в Нидерландском королевстве присутствуют в полной мере. Но, возможно, среди этих факторов есть место и естественному отбору? Чтобы это было так, необходимо, в частности, показать, что высокие голландцы оставляют больше потомства, чем голландцы-коротышки. Это и сделал Герт.
В Голландии это было несложно: там существует обширная медицинская база данных Lifelines, включающая информацию о десятках тысяч голландских семей. Герт и коллеги проанализировали данные 42 тысяч людей в возрасте старше 45 лет. Оказалось, что у мужчины ростом 170 см в среднем бывает 2,15 детей, а при росте 185 см - 2,39 детей. Тенденция прослеживалась как минимум на протяжении последних 35 лет. Для отбора этого более чем достаточно.
Вы, разумеется, скажете, что для отбора нужно кое-что еще: чтобы высокий рост определялся генами, то есть наследовался. Не исключено, что «гены высокого роста» тут вообще ни при чем: просто у богатых людей, которые лучше питаются, обычно рост выше и детей больше. На случай подобных возражений Стульп и соавторы попытались выделить из своих данных различия по уровню достатка, а также по другим негенетическим факторам, которые можно было бы заподозрить во влиянии на рост. Зависимость сохранялась несмотря ни на что.
Проницательный читатель уже понял, к чему клонится дело: если гипотеза Стульпа верна, то человечество эволюционирует в сторону высокого роста, и голландцы - в авангарде. А, например, португальцы с вьетнамцами плетутся в хвосте, это отбросы эволюции. То, что парня никто не упрекнул в пропаганде фашизма и расизма, а, напротив, благожелательно пропиарили в New York Times, произошло, видимо, исключительно благодаря личному обаянию этой беззащитной двухметровой дылды.
Мы, однако, не сдадимся перед его шармом и отметим, что наличие естественного отбора он все-таки не доказал, а лишь «не исключил». Для большей солидности неплохо бы показать, во-первых, что высокий рост у современных голландцев наследуется генетически. Во-вторых, продемонстрировать, что коэффициент отбора 0,1 (именно такой получается из приведенных в статье данных по среднему числу детей) действительно способен всего за несколько поколений привести к таким генетическим изменениям в популяции. Так что, если кто-то хочет критиковать работу долговязого Герта, ничего сложного тут нет. Просто он сам как-то к этому не располагает, ну нисколечко не похож на фашиста.
Между тем куда более серьезные данные о нашей эволюции содержатся в работе Йейна Матиесона, постдока из лаборатории известного популяционного генетика-антрополога Дэвида Рейха из Гарварда. Его апрельский доклад на ежегодной встрече антропологов получил неплохую прессу, в том числе русскоязычную. Журналисты, конечно, обрадовались главному жареному факту: оказывается, всего 8000 лет назад население Центральной Европы было темнокожим. «Мы произошли от негров!» - радостно закричали журналисты, как будто раньше об этом не догадывались.
На самом деле о том, что в исторически недавние времена европейцы были темнокожими, мы узнали еще год назад из статьи испанских ученых, которые расшифровали геном мезолитического испанца, превратившегося в скелет около 7000 лет назад (знаете, откуда у них берут ДНК для опытов? Из зуба!!!) А работа, о которой рассказал молодой сотрудник Дэвида Рейха, немного о другом.
Исследователь использовал данные о геномах 83 ископаемых людей, найденных на территории Европы. Его интересовал лишь один параметр: какие человеческие гены были наиболее подвержены естественному отбору? Если вам неинтересно, как именно можно это узнать, или вы уже в курсе, пропустите нижеследующий абзац курсивом.
Генетикам ужасно повезло в том, что, глядя на ген (вернее, на родственные гены разных организмов), они могут сразу сказать, действовал на него отбор или нет. Этой опцией мы обязаны «вырожденности» генетического кода: тому факту, что одинаковые последовательности аминокислот в белке могут кодироваться разными последовательностями «букв» в гене. В ходе эволюции в генах накапливаются случайные опечатки. Иногда эти опечатки приводят к изменению белка - тогда белок, а вместе с ним и какие-то свойства организма меняются в «худшую» или в «лучшую» сторону. А некоторые опечатки (в силу «вырожденности» кода) вообще ничего не меняют. Дальше все просто: если на ген не действует никакой направленный отбор, то большая часть значимых опечаток будет просто удаляться в процессе эволюции, поскольку все измененные белки будут хуже исходного. Но если ген на данном отрезке времени находится под влиянием направленного отбора, картина будет обратная: в нем будут особенно быстро накапливаться замены, изменяющие свойства белка - и организма - в желательную сторону. Поэтому, глядя на характер замен в гене, сразу видно, достиг ли он уже состояния временного совершенства или именно сейчас быстро-быстро эволюционирует, чтобы приспособиться к какому-то изменившемуся фактору среды.
Таких генов ученые нашли несколько. Действительно, среди них было целых два гена, определяющих цвет кожи, а также ген голубых глаз (за подробностями переадресуем читателя к цитированной выше статье в Science или чуть короче и популярнее - в британской Independent). Еще одним геном, быстро и направленно эволюционирующим, был ген LCТ, определяющий способность усваивать молочный сахар (то есть переваривать молоко). Усвоение молочного сахара - наше генетическое достижение последних 4000 лет. На торжество генов светлой кожи ушло чуть больше - 8000 лет, причем оба процесса в Европе еще не закончены. В европейской популяции по-прежнему присутствуют зловредные аллели LCT, которые сейчас уже принято классифицировать как болезнь - «непереносимость лактозы», как у героя «Теории большого взрыва» Леонарда Хофстедера.
Интересно, что, по данным исследователей, под влиянием отбора находятся (то есть находились на протяжении мезолита и неолита) также гены, определяющие высокий рост, - тут мы можем помахать ручкой Герту Стульпу, автору работы о высоких голландцах. Судя по всему, в Северной Европе естественный отбор благоприятствовал совокупности генов, определяющих высокий рост, а в Южной, напротив, природа благоволила к низкорослым. При этом все варианты этих генов присутствовали еще в так называемой «Ямной культуре», представители которой пришли в Европу 4800 лет назад из малороссийских степей.
Отчего вдруг высокий или низкий рост становится эволюционным преимуществом, можно только догадываться (это, кстати, и из работы долговязого голландца совершенно не ясно). Но каким образом мы, европейцы, так быстро эволюционировали из темнокожих в белых, да еще и приобретя по ходу способность пить молоко? Мы же не расисты, и оттого нам неочевидно, чем белые уж настолько лучше негров, чтобы так стремительно победить их в эволюционной схватке (даже если воевали не сами люди разных рас, а всего лишь их гены). И, кстати, далось нам это молоко, если подумать: во многих нищих и голодных регионах мира без него прекрасно обходятся.
Есть разумное объяснение, которое объясняет сразу все. И оно очень короткое: рахит. Дело в том, что в Европе куда менее солнечно, чем в тех краях, откуда пришли в нее наши предки. Меньше солнца - меньше витамина D, меньше кальция для роста костей, в худшем случае дети вырастают умственно-отсталыми коротышками, а если девочка выживает, у нее сужаются кости таза - и она не в состоянии родить. Видимо, это был достаточно сильный фактор естественного отбора, что и нашло отражение в генах ископаемых европейцев.
Чтобы бороться с рахитом, у них было две возможности. Во-первых, сделать так, чтобы их кожа пропускала больше солнечных лучей и витамин D мог синтезироваться даже в пасмурной Скандинавии. Во-вторых, получать витамин D, причем сразу вместе с кальцием, из молока животных. Как свидетельствуют данные ребят из лаборатории Рейха, природа с энтузиазмом использовала обе эти возможности.
Таким образом, сразу две научных работы - одна попроще, одна посложнее - намекают нам, что естественный отбор у людей происходил последние 10 000 лет и, похоже, продолжается сейчас. Правда, вместо выковывания расы сверхразумных сверхлюдей он занят более прозаическими проблемами: делает нас более приспособленными к не слишком благоприятным условиям, в которых мы живем. Если вспомнить, что примерно этим же отбор и занимался последние миллиарды лет, дарвиновская эволюция уже не кажется такой зловещей и человеконенавистнической, какой она представлялась Бернарду Шоу.
С другой стороны, не стоит возлагать на естественный отбор большие надежды в плане поумнения и подобрения человечества. Возможно, тут людям и впрямь стоит попробовать паллиативы: писать больше добрых стихов, рисовать красивые картины и реже бить детей. Гены у них, конечно, так себе, но какие уж есть. Исторический опыт показывает, что из тех же самых генов может получиться «Ямная культура», а может и Голландия. Остается сделать свой выбор - и вперед.