Однако в недавнем прошлом, благодаря изобретению сельского хозяйства, мы сильно изменились: изменилась наша пища, изменились наши гены, которые помогают нам ее переваривать, мы стали пить молоко, расселились в регионах с холодным климатом. Мы уничтожили леса, тем самым способствуя возникновению болот и распространению комаров, и сами эволюционировали в ответ на эти изменения, обзаведясь серповидными эритроцитами со всеми вытекающими последствиями для гетерозиготных и гомозиготных по этому признаку людей.
Развитие геномики привело к созданию колоссальной базы данных, благодаря которой мы можем сравнивать генетическое строение всех людей и определять скорость эволюционных изменений нашей ДНК – не только по появлению отдельных генов, обеспечивших нам новые признаки, но по геному в целом. В наших базах данных есть референсный геном и множество обычных и редких вариантов. В 2013 году Джошуа Эйки и его коллеги из университета Вашингтона в Сиэтле провели сравнительный анализ геномов 6500 человек, просто выявляя вариации однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). Они просканировали 15 тысяч генов и обнаружили 1,15 миллиона SNP. С помощью шести разных методов они определяли время появления тех или иных аллелей, учитывая, что с момента изобретения сельского хозяйства численность нашего вида выросла более чем в тысячу раз. Выяснилось, что 75 % вариантов появились за последние 5000 лет. Не означает ли это, что мы продолжаем эволюционировать? Конечно, означает: мы не мутанты, но мы мутируем.
Наличие 164 688 единичных замен, пожалуй, нельзя назвать хорошей новостью, поскольку они, хоть и едва заметно, но все же изменяют структуру белков и могут делать их менее эффективными или вовсе нефункциональными. По данным Эйки 86 % этих замен тоже произошли за последние 5000 лет. Мы действительно эволюционируем и приобретаем новые генетические проблемы.
Наверное, в этом нет ничего удивительного, учитывая наш уход из Африки. Примерно 100 тысяч лет назад из Африки вышло несколько тысяч людей, потомки которых впоследствии расселились по всему миру. Пять тысяч лет назад нас было уже пять миллионов, а к 2025 году население Земли достигнет девяти миллиардов человек. Люди расселились повсюду – в Европе, в Азии, прошли через Берингов перешеек и обосновались в обеих Америках, в Китае на востоке и в Индии и Океании на юге.
Этот путь оставил след в наших генах. Мы видим, как наш геном изменился после перехода к сельскохозяйственному образу жизни и как он изменился в ответ на появление различных болезней. Наша культура изменила наши гены. Если вам предстоит плановая хирургическая операция в Хайдарабаде в Индии, в госпитале вас обязательно спросят, не относитесь ли вы к касте вайш.
Вайши – одна из четырех основных индийских каст, каста торговцев, в отличие от религиозной касты брахманов или неприкасаемых. Вопрос о социальном статусе находится в самом начале регистрационной формы всех больниц Хайдарабада. Некоторые думают, что этот вопрос отражает все еще существующее в Индии социальное неравенство. На самом же деле это очень важный вопрос, связанный с эволюцией генома индийцев. В 1980-х годах хирурги начали замечать, что некоторые пациенты выходят из состояния наркоза на несколько часов дольше остальных. Для общей анестезии в настоящее время применяют целую группу веществ, вызывающих сон. Методом исключения врачи поняли, в чем причина: дело заключалось в короткоживущем мышечном релаксанте сукцинилхолине, который расслабляет мышцы легких и позволяет врачам спокойно ввести пациенту дыхательную трубку. В некоторых случаях действие этого вещества длилось несколько часов, тогда как обычно заканчивается через несколько минут. Для здоровья пациента это не представляет никакой опасности, но требует более длительной искусственной вентиляции легких и вызывает удивительно долгий сон после совсем короткой операции. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что такое случается только с вайшами. Проанализировав их геном[110], ученые обнаружили единственное отличие – переключение лишь одной буквы в последовательности гена, кодирующего фермент бутирилхолинэстеразу. В норме этот фермент расщепляет в крови молекулы, напоминающие данный анестетик.
Дальнейшие исследования показали, что в результате другой мутации такая же кажущаяся недостаточность холинэстеразы имеет место у персидских евреев и эскимосов. Как считают индийские генетики, мутация произошла у одного человека примерно тысячу лет назад и сохранилась в группе людей благодаря эндогамии. Численность вайш составляет более двадцати миллионов человек, поэтому маловероятно, что данная мутация могла сохраниться в столь значительной популяции только за счет инбридинга. Даже кастовые преграды не в состоянии предотвратить передачу генов. Некоторые ученые считают, что данная мутация давала какие-то преимущества своим владельцам, как носительство гена серповидных эритроцитов в гетерозиготном варианте дает защиту от малярии. Вайши и эскимосы употребляют в пищу много жиров – одни в виде топленого масла, другие в виде ворвани. В результате представители этих групп часто страдают от ожирения, так что, возможно, этот вариант гена играл какую-то роль в метаболизме насыщенных жиров. До сих пор ученые не обнаружили следов отбора гена бутирилхолинэстеразы или свидетельств того, что он наследовался вместе с соседними генами, дающими владельцу какие-то преимущества. Возможно, эта версия гена просто не оказывала никакого эффекта на протяжении столетий, как типичный SNP в не очень важном гене. Но с развитием медицины этот вариант вдруг дал о себе знать. Теперь анестезию подбирают в соответствии с геномом пациента, поскольку эволюция генома происходила под влиянием культуры популяции. Эта аллель распространилась. Она эволюционировала, но, по-видимому, оставалась нейтральной на протяжении всего времени своего существования. Хотя сейчас она связана с немаловажным медицинским аспектом, она не является летальной, не влияет на вероятность воспроизведения и поэтому не подвергается отбору.
Касты – странный эволюционный эксперимент. Это социальная иерархия невероятной сложности, запрещающая браки между представителями разных социальных групп. Несмотря на современные попытки сгладить кастовые различия, особенно в больших городах, многие, если не все, браки в Индии осуществляются по договоренности. Газетные объявления типа «хотел бы познакомиться» или «с хорошим чувством юмора» в разделе знакомств все еще проходят кастовый отбор. Это означает, что гены и геномы на протяжении многих поколений сохранялись (и сохраняются) внутри определенных групп людей. У нас в Великобритании история формирования социальной структуры весьма туманна, и браки между представителями разных социальных групп происходят гораздо чаще, так что имеет место постоянный обмен генами между верхними и нижними слоями общества, что отразилось в истории леди Чаттерлей и ее любовника простого происхождения[111]. Европейская элита переживала взлеты и падения, но в Индии кастовые законы брачных отношений соблюдались гораздо строже. Считалось, что установлению неформальных кастовых законов способствовала британская колониальная система, поскольку это облегчало контроль над населением. Методы геномики позволяют установить, каким образом социальные условности влияли на формирование генома индийцев. Проведенное в 2013 году исследование показало, что аллели кастовой принадлежности начали возникать в результате эндогамных браков как минимум 1900 лет назад. Это весьма точное значение отличается от того, что предполагалось ранее на основании запутанных исторических документов. Из анализа ДНК следует, что касты существовали задолго до установления британского владычества в Индии.
Эволюция генома происходит по понятным законам. Мы влияем на нее через свою культуру и технологию. Мы повлияли на ее ход, когда покинули родной дом в Африке и размножились и расселились по всему миру. И ее ход изменяется в каждом следующем поколении. Так что правильнее интересоваться не тем, продолжается ли наша эволюция, а тем, находимся ли мы по-прежнему под контролем естественного отбора.
А вот на этот вопрос ответить значительно труднее, и основная трудность связана с тем, какой смысл мы вкладываем в слово «естественный». Ничто из событий нашей жизни нельзя считать «естественным» в традиционном смысле слова. Мы изменили планету, на которой живем уже несколько сотен тысяч лет, буквально по всем параметрам, и, контролируя (или пытаясь контролировать) окружающую среду, в значительной мере изменили силу влияния естественного отбора. Питание и сексуальные отношения – два основных фактора, изменяющих наши гены, но с помощью генно-инженерного метода, называемого сельским хозяйством, мы изменили нашу еду и теперь едим буквально все, что захотим. И спим с кем заблагорассудится, причем обычно не для того, чтобы произвести на свет новых маленьких человечков. Санитарные, жилищные и медицинские условия современной жизни защищают нас от давления, которое мы испытывали на себе от начала нашего рода. Большинство женщин доживают до репродуктивного возраста и имеют столько детей, сколько захотят, не стремясь произвести на свет как можно больше детей, чтобы повысить вероятность сохранения собственных генов. В Великобритании в XIX веке на одну женщину в среднем приходилось 5,5 детей, но к концу Первой мировой войны это число упало до 2,4.
Детская смертность и уровень рождаемости – два ключевых фактора, определяющих влияние отбора на нашу эволюцию. Максимальное количество данных по этому вопросу происходит из Скандинавии. В конце XVIII века в Швеции умирал каждый третий ребенок. Сегодня в младенчестве умирают три ребенка из тысячи. И это различие – часть наших взаимоотношений с эволюцией. Эта возможность вырваться из природных оков указывает на то, что эволюция путем отбора очень сильно замедлилась, если не остановилась совсем. Уровень детской смертности – двигатель эволюционных изменений, поскольку гены умерших не передаются следующим поколениям, а гены выживших с наибольшей вероятностью передаются дальше и распространяются в популяции. Снижая показатель детской смертности путем совершенствования медицины, системы здравоохранения и методов контрацепции, мы снизили влияние, которое отбор оказывает на нашу эволюцию.