Мутации в генах нейромедиаторов – лишь часть истории с адаптацией нашего мозга и нашей сенсорики. Среди специалистов по этой теме сейчас мало согласия, однако и нейробиологи находят примеры селективного преимущества поведенческих и когнитивных способностей, сформировавшихся в разных природных и социальных условиях. По мере становления специализации и соответствующих навыков все большую работу брал на себя отбор. Так, с ростом животноводства и земледелия увеличилась нужда в подсчетах и торговле, появились деньги, и тут отбор благоприятствовал людям с повышенными математическими способностями. А растущая сложность коммуникации сначала в небольших группах, а потом во все более и более крупных? Ее могли сопровождать мутации в генах, кодирующих специфические белки волосков внутреннего уха и мембраны во внутреннем ухе, а также организующих специфику звукопередающих косточек среднего уха. Некоторые гены по набору мутаций различаются у китайцев, японцев, европейцев и африканцев – может быть, это следствие региональных особенностей эволюции местных языков и наиболее характерных фонем? Объектом недавнего отбора могло стать и зрение: в Восточной Азии выявлена мутация в гене протокадгерина-15, действующего одновременно и в клетках внутреннего уха, и в фоторецепторах сетчатки.
Таким образом, возвращаясь к вопросу о современной эволюции, можно сказать, что в последние 10 тысяч лет она не только не замедляется, а, наоборот, ускоряется, если под эволюцией подразумевать изменения последовательности ДНК людей. Согласно некоторым расчетам, сейчас скорость эволюции в сотни раз выше, чем была около шести миллионов лет назад, когда разделились линии людей и шимпанзе. В течение последних 40 тысяч лет новые мутации появились в 7 % человеческих генов, и в некоторых популяциях эти новые мутации получили широкое распространение. Особенно много таких событий произошло за последние 10 тысяч лет. В рассуждениях подобного рода следует, однако, соблюдать осторожность. Как отметили Сара Тишкофф и Марк Стоункинг, разрастание человеческой популяции должно приводить к увеличению числа редких мутаций просто за счет вероятности, поэтому адаптивную роль (функциональную значимость) генетических новообразований нужно в каждом случае специально доказывать. А еще нельзя забывать, что в ходе генетического дрейфа старые вариации теряются или затираются новыми, – значит, некоторые сигналы древних изменений, например происходивших в среднем каменном веке, могли запросто исчезнуть или стать трудноуловимыми в силу случайных процессов. Так что для последних 10 тысяч лет мы видим генетический сигнал, искаженный высокой вероятностью обнаружить недавние, а не старые мутации.
К счастью, эта область науки развивается необычайно быстро, постоянно обновляются базы данных, включая и полногеномное секвенирование людей со всего мира, так что есть надежда, что все эти методические неувязки в ближайшие несколько лет снимутся. Например, Пардис Сабети, когда не выступает в своей прекрасной рок-группе, посвящает время работе в русле новой методики выявления сигналов отбора. Эта методика объединяет возможности трех разных подходов анализа генетической информации, обещая в перспективе на два порядка увеличить точность поиска следов действия отбора. Также Сабети изучает рибонуклеиновые кислоты (РНК) – мы о них не говорили в этой книге, хотя тема исключительно важная, потому что не все генетические изменения проявляются в ДНК. РНК, как и ДНК, представляет собой цепочки нуклеотидов, но это не двухцепочечные, а одноцепочечные молекулы. Они участвуют в синтезе белков, но еще и регулируют экспрессию генов. Это значит, что мутации в последовательности РНК выступают и как объект, и как агент отбора (подставляя под отбор белки и ферменты, в синтезе и регуляции которых принимают участие). У нас появляется все больше данных, указывающих, что наследование признаков в поколениях может происходить и без непосредственного участия ДНК – эта область знаний называется эпигенетикой[19], что в переводе с греческого означает “над генетикой”. Естественно, эта растущая дисциплина не подменяет анализ последовательностей ДНК, но, безусловно, предлагает дополнительный подход для рассмотрения наследования и эволюции. Мы, например, видим, как кратковременные изменения природных условий влияют на форму тела и его функционирование. Базой подобных адаптаций служат не только преобразования в ДНК, но и, скажем, изменения в гистонах, структурных хромосомных белках, а какие-то свойства могут навязывать нам вирусы (или прионы).
Наконец, обсуждая генетические мутации недавнего прошлого, мы не должны забывать, что преимущества относительны – кому-то они приносят пользу, а кому-то и вред. Так происходит с серповидно-клеточной анемией, распространившейся среди африканского населения: в выигрыше оказываются носители гетерозиготных аллелей данного гена (у них один аллель нормальный, а второй кодирует серповидные эритроциты). Гетерозиготные носители имеют врожденный иммунитет против малярийного паразита, обеспеченный именно аллелем дефектных эритроцитов. Но те несчастные, которые рождаются с двумя аллелями серповидных эритроцитов, страдают анемией и без медицинского вмешательства умирают в детском возрасте.
Другой пример связан с мутацией в гене рецептора лептина. Она ассоциирована с увеличенной массой тела (высоким индексом массы тела) и тенденцией к запасанию жира. Частота этой мутации заметно повышена у восточноазиатов. В холодном климате такое свойство служило бы хорошей адаптацией, но теперь оно является причиной повышенного давления и ожирения. Некоторые исследователи считают, что отбор усиленно влиял на тех, кто волей или неволей участвовал в долгих морских путешествиях. Чтобы пережить жестокие лишения, у них должно было быть особое телосложение и физиология. Потомки рабов, вывезенных работорговцами, и моряков, ходивших покорять Полинезию, основали популяции в Америке и Океании, но теперь они живут совсем в иных условиях, и этим, наверное, можно объяснить распространение гипертензии с высокой солевой чувствительностью у афроамериканцев, а также диабета и ожирения у населения Океании. Рассуждая в подобном ключе, антрополог Питер Эллисон отмечает, что современный рост многих других недугов – аутизма, шизофрении, аллергии, астмы, аутоиммунных заболеваний, рака репродуктивных органов – может быть генетически обусловлен адаптациями, которые при прежнем жизненном укладе были полезны, а теперь в изменившихся условиях становятся лишними. Сравнение прошлого и будущего в этом контексте – предмет целой новой области науки, эволюционной медицины.
Не всегда можно с определенностью указать, какой именно признак в прошлые эпохи обеспечил выигрыш в репродуктивном соревновании. Когда речь идет о болезни, то все более или менее ясно, здесь отбор просто понижал репродуктивный успех болезненных особей или они вообще умирали, не дойдя до этой стадии, – сказывался недостаток естественной (наследуемой) защиты от болезни. Однако можно ведь за счет того или иного поведения уменьшить или увеличить контакт с патогенами (вспомним, например, об использовании презервативов, это ведь не только контрацептивное средство, но и барьер для распространения ВИЧ и других болезней). Потому можно говорить о сложном взаимодействии условий естественной среды и той, которую мы сами создаем вокруг себя во всем разнообразии культурных особенностей.
Отсюда прямой путь ведет к тому эволюционному механизму, который так нравился Дарвину, что он его даже вынес в заголовок своей книги “Происхождение человека и половой отбор”. Нет сомнений в верности дарвиновского предположения, что многие изменения в человеке следует приписать действию полового/культурного отбора, при котором выбор брачного партнера, продиктованный традицией, может как следует подстегнуть эволюцию в определенном направлении. Тут нужно согласиться с Дарвином, что именно таким образом могли формироваться как региональные (“расовые”) отличия во внешности, так и некоторые особенности поведения и когнитивной деятельности. Например, рост – это комплексный признак, в развитых странах рост человека определяют и наследственность, и благосостояние. Но, помимо того, статистика по выбору доноров спермы показывает, что женщины предпочитают более высоких доноров, значит, и дети будут более высокими.
Дарвин бы очень порадовался всем этим достижениям. В свое время, когда он садился за книгу об эволюции человека, у него в распоряжении было сведений всего ничего – все они могли уместиться в небольшой портфель. И его книга представляется теперь чем-то вроде чернового плана с подзаголовками разделов, в котором кое-где вставлены слова и отдельные предложения. С тех пор мы узнали колоссально много о нашей ранней истории, вставив в этот план целые абзацы, исписав страницы словами и предложениями. Некоторые главы в целом закончены, например касающиеся геномов человека и шимпанзе, некоторые приближаются к завершению – это о неандертальцах и денисовцах. Над другими главами работа только начинается: возьмем, к примеру, функционирование нашего мозга, или кем были люди, первыми заселившие полуостров Индостан, или раннюю историю “хоббитов” острова Флорес, или кто населял Западную Африку большую часть доисторического времени.
Понятно, насколько важно иметь точные датировки ископаемых, археологических артефактов и летописи окружающих обстановок – все они должны по точности соответствовать западноевропейским датировкам. Сейчас добавляется растущий блок информации по Восточной и Западной Африке, и без надежных оценок возраста мы не можем даже представить, как в итоге будет собрана наша книга по эволюции человека. Сегодня палеоантропология развивается так мощно, так динамично, что некоторые уже написанные куски пора исправлять, а некоторые и вовсе вычеркивать, в их числе наверняка и мои собственные параграфы. В процессе работы над книгой я все глубже понимал значение демографических сил, роль культурного отбора и случайных факторов в недавней эволюции человека – прежде я упускал их из виду. Кроме того, пока я писал эту книгу, все время шел поток новых результатов по генетике, показывающих, что происхождение