8 min read

Що відбувається з еволюцією людини?

Що відбувається з еволюцією людини?

Скільки часу вимагає еволюція та що насправді змінює людство вже сьогодні.

В мережі назбиралось чимало спекулятивного контенту про те, як виглядатимуть люди через тисячу чи мільйон років. Однією з таких фантазій є Мінді, створена американською компанією, яка займається телекомунікаціями. Мінді – це модель людини в 2100 році. Оскільки її створювали не антропологи, а лікарі, ця модель є більше гіперболою надмірного використання гаджетів, ніж науковою гіпотезою. Мінді має викривлення кісток долоней, які пристосувались до «текстингу»; сильний кіфоз від сидіння; агресивне обличчя – так мімічні м’язи пристосувались до стресу; та навіть подвійну рогівку ока, як наслідок опромінення світлом екранів.

Мінді? Серйозно?

Ми дійсно дивимося на людину 2100 року? Джерело: Maple Holistics

За 80 років людина точно не перетвориться в Мінді, тому що еволюція – це довготривалий процес. Людина, як вид Homo sapiens, та інші види тварин набувають сильних зміни, які стають очевидними через тисячі, а іноді й мільйони років дії природнього добору. Тим не менш, людське життя так сильно змінилось за останні століття, що це все ж вплинуло на наше тіло.

Наприклад, раніше люди були меншими на зріст. Протягом останніх століть люди з розвинених країн помітно виросли. Це не можна назвати проявом еволюції, а лише результатом того, що люди стали краще жити, і тіло «віддячило» збільшенням зросту. Це схоже на набір ваги, якщо їсти понад норму.

Принаймні один доказ того, що наші тіла досі змінюються, є. Але чи можна назвати це еволюцією? Існує думка, що технології та культура поступово позбавляють нас можливості проходити природний добір хоча б тому, що новітня медицина дозволяє лікувати хвороби та передавати погані гени наступним поколінням. У цій статті я пропоную розібратись у тому, чи не припинила природа «відбирати» людей.

Повернімось до збільшення зросту. Окрім покращення якості життя, така зміна може бути пов’язана з вибором жінками вищих партнерів. Однак ймовірно, обидва фактори зіграли власну роль. Водночас, дані щодо зросту населення збираються здебільшого у розвинених країнах, а це не відображає ситуацію зі всім людством. Тому питання про те, чи станемо ми колись триметровими істотами, залишається відкритим. Оскільки високий зріст не забезпечує безпосередні репродуктивні переваги – не допомагає розмножуватись – більшість дослідників схиляються до першої причини, покращення життя, і не вважають це проявом еволюції.

До того ж наші гени обмежують можливість рости надмірно, аби це не почало загрожувати життю. А ще на зріст впливають умови навколишнього середовища, і саме тому люди в різних частинах світу відрізняються за зростом. Протилежний процес, зменшення зросту дітей, європейці переживали після Другої світової війни під час голоду. І все це є результатом того, як на нас впливає харчування та стрес, а справою рук еволюції є адаптації.

Прикладами справжніх адаптацій є зменшення щелепи у зв’язку з тим, що люди навчились готувати їжу, і докладати багато зусиль до жування вже не потрібно. Природа про це потурбувалась.

Ми пройшли шлях від полювання до замовлення їжі додому, який триває останні 200 000 років, з моменту формування нашого виду. Дехто з наших сучасників вважають, що виникнення технологій та інших переваг цивілізації зупинило еволюцію. Завдяки цивілізації люди стали більш екологічно гнучкі, і можуть навчитись жити в будь-яких умовах на планеті, використовуючи одяг, будинки та інше. Але чи означає це, що всі еволюційні процеси на рівні людського геному припинились? Звісно, ні.

Нестримна еволюція

Внаслідок одомашнення тварин та включення до раціону молока серед людей закріпилась можливість перетравлювати лактозу, молочний цукор. Це трапилось під час сільськогосподарської революції. Також дослідники вважають, що поширення генів стійкості до малярії пов’язане з виникненням сільського господарства, адже обидві події збігаються в часі. Обидва приклади адаптацій пройшли природний добір та закріпились в геномі людства. Те, що люди почали тримати домашніх тварин та вирощувати рослини, не позбавило нас можливості змінюватись.

Такі адапатації і є прикладом еволюційного процесу. Адже вони передавались з покоління в покоління, а отже закріпились у популяції, пройшовши добір.

Поява цивілізації не відміняє еволюцію, але таки впливає на її інтенсивність. Питання про інтенсивність природнього відбору і є основним полем бою в дискусії про те, чи ми досі еволюціонуємо. До того ж збільшення популяції людей та великі міграції змінюють сценарії, відповідно до яких людство набуває нових ознак.

Поява нової ознаки означає те, що відповідна їй мутація закріпилась в геномі, і відтепер передається з покоління в покоління. Це в свою чергу означає, що ця мутація пройшла природний добір.

Мутації – це матеріал для еволюції, і вони виникають постійно. Суть біологічної еволюції якраз і полягає у відборі мутацій, які, до речі, виникають випадковим чином. Наприклад, якщо умови навколишнього середовища змінюються, то виживають та дають потомство ті організми, яким пощастило мати ключову для цих умов мутацію. Таким чином, в популяції будуть поширюватись генотипи «щасливчиків», адже саме їх «відібрала» природа для розмноження.

Мутації виникають з різною частотою у різних видів та з різною частотою на різних ділянках ДНК. До того ж частота мутацій може змінюватись від покоління до покоління. Те, як часто виникають мутації впливає на швидкість еволюції, її темп.

В одному з досліджень припускають, що європейці, жителі Азії та африканці відрізняються за частотою однієї конкретної мутації, яка виникає під впливом УФ-променів. Причина розповсюдження цієї мутації серед європейців полягає у тому, що вони по-своєму пристосовувались до рівня опромінення сонячними променями, адже їхня шкіра відрізняється від шкіри африканців.

Глобальна мапа розповсюдження сучасної людини за межі Африки. За оцінками дослідників, перші сучасні люди вийшли з території Єгипту близько 60 000 років тому та дістались майже усіх куточків планети. Їхній успіх залежав від клімату, тиску популяції та кмітливості самих людей. Джерело: International Mapping.

Тим не менш, прискореня однієї мутації не достатньо для того, щоб європейці утворили новий вид людей. І, взагалі, просто збільшення чи зменшення частоти мутацій не призводить до суттєвих еволюційних зрушень. Необхідно, щоби корисні мутації закріплювались у наступних поколіннях, тобто проходили добір – природний кастинг. Це вирішують умови навколишнього середовища, а також купа різних сценаріїв, в яких може опинитись популяція. Зокрема, сценарій генетичного дрейфу.

Ковчег Ноя

Генетичний дрейф – це процес, за якого частина популяції відокремлюється, і майбутнє генофонду починає залежати від новоутвореної групи. Вважають, що 60 – 70 000 років тому, коли людина вперше насмілилась вийти за межі Африки, трапився ефект «пляшкової шийки».

Цей майже повний 160 000-річний людський череп був виявлений в Ефіопії. Цей зразок є одним з найстаріших виявлених решток людини сучасної. Подібні знахідки змусили багатьох припустити, що люди поширилися з Африки з Ефіопії, але нові дослідження показують, що це була більш пізня популяція на території Єгипту, яка остаточно залишила Африку. Джерело: Nature Magazine.

Цей ефект можна зрозуміти так: уявіть що вся популяція знаходиться всередині пляшки, і внаслідок якихось причин частина особин виходить через шийку пляшки. Завдяки цьому генофонд відокремленої групи представлений меншою кількістю варіантів генів. Відповідно, він менш генетично різноманітний. Це якраз і пояснює те, чому генетичне різноманіття серед людей незначне у порівнянні з іншими видами: на території Євразії опинилась лише мала частина з тих людей, які виникли як вид в Африці. Саме це є причиною того, що варіантів генів серед негроїдів більше, ніж у європеоїдів та монголоїдів. Кількість варіантів одного гену – поліморфізм – серед негроїдів вищий навіть за таку кількість між негроїдами та європеоїдами. Цікаво, що генетичне різноманіття серед південних європейців вище, ніж в інших жителів Європи. Це збігається зі шляхом міграції людей з Північної Африки саме через Південь Європи.

Генетичний дрейф впливає не лише на поліморфізм, але й може змінювати природний тиск, тобто те, наскільки жорстко природа «відбирає» ознаки. В одній з робіт вчені дослідили декілька поколінь французьких колонізаторів Квебеку – тих, хто мешкав на території давно, та тих, хто мешкав на тій території, яку постійно підселяли новоприбулі. В результаті дослідження їхніх геномів виявили те, що для населення на території, куди постійно прибувають нові європейці, більш характерні шкідливі варіанти генів. Це пояснюють тим, що всередині цієї групи тиск природнього добору діє менш жорстко за рахунок постійного генетичного дрейфу. Щодо всього людства, то немає однозначної відповіді про те, що сьогодні тиск природнього добору діє слабше. Про це багато сперечаються та продовжують отримувати протилежні результати досліжень (на одні ознаки тиск діє слабше, на інші – сильніше). Про це – трохи згодом.

Процес генетичного дрейфу іноді закінчується тим, що частина популяції стає ізольованою на території зі своїми специфічними умовами середовища. Там особини обмінюються між собою конкретним набором варіантів генів, які швидко поширюються серед їхньої нової популяції. Особливо, якщо ці варіанти генів «підходять» для виживання на цій території. Це пояснює те, чому всередені деяких етносів закріплюються унікальні мутації.

В одному з племен корінних американців, Піма, після Другої світової війни почав поширюватись діабет 1-го типу. Цей тип діабету спричинений варіантом гену, наявність якого призводить до хронічного підвищеного рівня цукру в крові. Ця мутація не просуває плем’я Піма у виживанні, втім вона все ж поширилась у групі. Ймовірно, причиною стали близькі схрещування, адже мова йде про одне плем’я. Могло так трапитись, що після Другої світової війни люди в племені Піма почали їсти більше цукру, що й проявило хворобу, яка до того ховалась у геномі. Подібних прикладів того, наскільки генетично різноманітні різні етноси досить багато.

Ось ще один. Серед північних європейців, зокрема шведів, поширена мутація гену, який забезпечує імунітет до ВІЛ. 1% північних європейців мають такий варіант рецептору на клітинах імунітету, до якого не може приєднатись вірус, а тому не може заразити людину. При чому поширення такої мутацій відбулось, на думку дослідників, тисячі років тому, задовго до поширення хвороби на планеті. Гіпопетично ця мутація була поширена серед вікінгів. Як бачимо, ця мутація виявилась корисною та закріпилась у групі людей. А це, до речі, є проявом еволюції, точніше – мікроеволюції.

До речі, на ізольованій території відокремлена частина популяції може стати новим видом, однак поки що цього не трапилось з Homo sapiens. Як бачимо, на матеріал еволюції – гени та мутації, впливають такі процеси, результат яких не може бути абсолютно очевидним та завершеним. Еволюційні процеси на рівні молекул відбуваються щосекунди.

Куди тисне природний добір?

Ми пересвідчились у тому, що виникнення цивілізації та розселення людей по планеті впливали та впливають на те, як ми набуваємо нові ознаки. Повертаючись до питання про те, чи відбувається це повільніше за останні століття, у дослідників немає остаточної відповіді. Частина з них вважає, що тиск природного відбору не послабився, але в якому напрямку він працює – досить суперечлива тема.

Поява медицини спростила виживання – це факт. Наслідком цього, дійсно, може бути послаблення природнього тиску: ті, хто без медицини не вижив би, сьогодні виживає та залишає потомство. В результаті шкідливі мутації, пов’язані, наприклад, з інтелектом, можуть поширюватись у популяції з покоління у покоління.

На мою думку, варто змиритись з тим, що у наковців немає однознозначної відповіді про напрямок природного тиску, і в різних дослідженнях вони отримують різні результати.

Наприклад, група дослідників під керівництвом Александре Кортіола використала дані про 1585 людей острову Іль-о-Кудр (Ile aux Coudres) біля Квебеку. Вони живуть на цьому острові з 1720 року, і вся інформація про їхні родоводи збереглась в церковному архіві. Використовуючи статистичні методи, дослідники виявили: на острів’янок діє тиск у бік ранньої народжуваності. Цей результат підтверджує інше дослідження, в якому теж йдеться про те, що серед наших сучасників тиск діє в бік ранньої народжуваності, чого ми, насправді, не спостерігаємо у розвинених країнах.

На противагу цим дослідженням є робота, в якій виявили те, що тиск діє проти освіченості, тому що потяг до освіти знижує ранню народжуваність та народжуваність взагалі. У дослідженні знайшли щонайменше 120 генів, які пов’язані з можливостями до навчання. Можна припустити, що освіченість знижує пристосованість з точки зору еволюції. Адже пристосованість оцінюється, як можливість залишити якомога більше нащадків.

Ми не можемо спрогнозувати те, якими ми станемо через мільйон років, адже не знаємо, до яких умов нам доведеться звикати, та в якому напрямку діятиме природний добір. Втім, це не зупиняє еволюцію. Принаймні, ми є свідками того, як поширюються мутації і як вони закріплюються. Особливо, якщо дивитись на ситуацію ретроспективно. Тож відповідаючи на питання, чи еволюціонують люди, варто спершу змінити ставлення до поняття еволюції з романтичного до більш прагматичного, і шукати відповіді на конкретні питання про те, що відбувається з нашими генами за різних умов та в різних групах людей.