Источник:
Человечество живет на Земле около 300 миллионов лет, постоянно меняясь на протяжении всего периода своего существования. Ныне живущие на Земле люди, представители вида Homo sapiens, появились относительно недавно – между 200 и 50 тысячами лет назад, сообщает РИА Новости.
Они, в отличие от других человекоподобных приматов, на двух ногах вышли из африканских джунглей в саванны, научились разговаривать, производить орудия труда и организовывать свой быт.
О том, почему в процессе эволюции человек стал прямоходящим, несмотря на то, что это противоестественно в условиях нашей планеты, как человеческий организм изменится в условиях жизни на Марсе, какие преображения ждут его в будущем и почему другие планеты колонизируют уже не люди, в интервью корреспонденту РИА Новости Ирине Альшаевой в преддверии столетия кафедры антропологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова рассказал доцент кафедры антропологии, кандидат биологических наук Станислав Дробышевский.
— Какие научные факты подтверждают верность положений труда "О происхождении видов" основоположника теории эволюции Чарльза Дарвина? Согласно ли современное научное сообщество с его выводами или находятся противники выдвинутых Дарвином тезисов?
— Ученых, которые спорят с теорией Дарвина, нет. Однако теория Дарвина и современная теория эволюции – не одно и то же. Дарвин озвучил свои предположения об эволюционном развитии видов в середине ХIХ века, к середине ХХ века его теория превратилась в синтетическую теорию.
С середины ХХ века прошло 70 лет, дарвиновская теория развивается, так как ученые делают новые открытия.Основным положением теории Дарвина является концепция естественного отбора. Потом он добавил в нее теорию полового отбора. Отбор в понимании Дарвина представлял собой дифференцированный перенос признаков особей в следующее поколение.
Он ничего не говорил о генах, так как такого понятия еще не было.В 30-х годах ХХ века появилась популяционная генетика, потом – молекулярная генетика. К 50-60-м годам прошлого века ученые разобрались в том, как работают гены. Тогда же стало понятно, что именно передается из поколения в поколение – передаются варианты строения ДНК.
В последующем эта концепция усложнялась, но ее суть осталась прежней — все живые существа имеют наследственную информацию, она меняется и передается в следующее поколение с большей или меньшей вероятностью в зависимости от адекватности окружающей среде, а иногда случайно.
В результате, по истечении большого периода времени, потомки настолько капитально отличаются от предков, что мы их называем другими видами, родами и семействами.Ни один биолог не спорит сегодня ни с одной из ступеней этой цепочки.
Разногласия касаются супердеталей. Ученые спорят, к примеру, о том, что имеет в эволюции большее значение — случайность или закономерность. Но это споры не относительно концепции вообще, а относительно конкретных ситуаций.
В 60-х годах прошлого века генетик Феодосий Добржанский сказал, что "ничто в биологии не имеет смысла вне теории эволюции". Действительно, без ее связующей силы все биологические факты превращаются в набор фактов, и не более. Только теория эволюции объясняет логику и причины происходящих изменений в развитии видов.
— На фоне этого в чем заключается прогностическая ценность теории эволюции? Как знания о ее процессах могут применяться учеными в будущем?
— Прогностическая ценность теории эволюции в том, что если мы знаем, как протекали биологические процессы в прошлом и что к этому привело, мы можем предсказать, что будет в будущем.
Наглядный пример – использование этих знаний в процессе выращивания новых сортов сельскохозяйственных растений. Но главным образом эти знания нужны для работы в области генной инженерии, за которой будущее человечества.
Генная инженерия позволяет "подвинтить" необходимые гены и получить свойства особи, которые нам нужны, причем не в перспективе десятилетий, а гораздо быстрее.Ученые научились на генетическом уровне модифицировать сельскохозяйственные культуры и продукты питания.
Следующий шаг – генная модификация самого человека. Сейчас во всем мире подобные опыты под запретом, но китайские ученые заявили о рождении ребенка, чей геном удалось модифицировать таким образом, что он не сможет болеть СПИДом.Это, безусловно, научный прорыв. Но проблема таких манипуляций с геномом человека в том, что этим экспериментам сопротивляются общественные организации, особенно религиозные.
Но, несмотря на эти протесты, генная инженерия в ближайшем будущем станет частью нашей жизни. Ведь человечество ставит перед собой цель выжить, а при неконтролируемом размножении и истощении природных ресурсов это невозможно.
Мы уже сейчас находимся в состоянии, близком к вымиранию, полезные ресурсы Земли уходят в минус, пики добычи угля и нефти уже пройдены.
Решить проблему численности населения планеты можно разными способами, в том числе с помощью генной инженерии. То, что она будет использоваться — очевидно.В противном случае человечество вновь окажется в средневековье. За ближайшие 300 лет человечество спалит весь уголь и нефть и деградирует.
В режиме средневековья оно сможет существовать до бесконечности, но продолжительность жизни сократится до 30 лет и резко упадет ее уровень. Зато, к примеру, мало кто будет иметь проблемы с сердечно-сосудистой системой, так как до возраста связанных с ней болезней люди просто не смогут доживать.
— Какие виды живых существ являются переходными от простых организмов к человеку? Насколько изучена его эволюционная цепочка?
— Этих переходных форм – вся палеонтология. Все ископаемые существа являются или тупиковыми ветками – если они вымерли, либо они дали потомков, которые живут сейчас. Любое ископаемое существо является промежуточным звеном от наших предков к нам. В настоящий момент найдены все переходные формы от первых хордовых до человека.
Конечно, есть промежутки времени, в которых нет или мало палеонтологических находок, потому что не все геологические слои сохранились и не все животные тоже, но главные этапы найдены.Эволюция человека изучена лучше, чем эволюция других существ.
Есть тонкий момент – ученым понятно в целом, из каких групп мезозойских млекопитающих возникли приматы, но из какого именно вида – непонятно. Известны группы предков современного человека — это примитивные плацентарные.
К примеру, от пикайи (примитивное хордовое животное, его ископаемые останки найдены в среднекембрийских отложениях возрастом 530 миллионов лет в сланцах Берджес (Канада) – ред.) до нас есть прямая последовательность.
По пути был миллион ответвлений, в том числе последовательность к выхухоли или птице оляпке. Получается, что оляпка, к примеру, ближе к ящерице, а человек — к выхухоли, но и у человека и у оляпки есть масса предков от этого ланцетника.
— На каком этапе эволюции сегодня находится развитие человека как биологического вида? Какие органы и системы человеческого организма в процессе эволюции исчезли, какие появляются?
— Человек находится просто на очередном этапе эволюции, она закончится с его исчезновением.
Сейчас мы – некий видовой этап, каким в свое время были, к примеру, австралопитеки четыре миллиона лет назад. Тогда они были венцом творения гоминид, теперь же они — промежуточный этап. Таким этапом являемся и мы между гейдельбергским человеком, который жил в Европе 700-345 тысяч лет назад, и людьми будущего.
Мы, по сравнению с нашими предками, в своем анатомическом строении многое потеряли, но вопрос — по сравнению с какими предками?
С рыбами – человек утратил жабры, хотя наша трапециевидная мышца это жаберная мышца. По сравнению с первыми приматами человек потерял хвост, но у нас сохранился копчик – у каждого человека есть четыре позвонка, которыми заканчивается позвоночник. Также есть мышцы хвоста, ими теоретически даже можно шевелить.
Наше главное приобретение – большой мозг, который сейчас у нас больше, чем у кого-либо из наших предков, за исключением неандертальцев и кроманьонцев. За последние семь миллионов лет размер человеческого мозга вырос в 4,5 раза – с 300 до 13500 сантиметров кубических. Но за последние 25 тысяч лет он уменьшился на 5%.
Мозг изменяется со скоростью 1 килограмм за семь миллионов лет, то есть по 140 граммов за миллион лет. За время же существования сапиенсов мозг усыхает – по 3 грамма за тысячу лет, что в 20 раз быстрее предыдущего увеличения.Мы приобрели большие размеры тела – крупнее нас из приматов в прошлом никого не было. За последние семь миллионов лет размер тела человека увеличился примерно в полтора-два раза – с 1 до 1,7 метра.
Также мы приобрели хватательную кисть, но потеряли хватательную стопу как у приматов. Человек приобрел комплекс прямохождения с сопутствующими ему проблемами с позвоночником и брюшной полостью — так как тело из горизонтального положения вдруг перешло в вертикальное, неблагоприятно перестроились мышцы и кости.
— Тогда с чем связана такая нелогичная потребность человека в прямохождении?
— Человек вставал в вертикальное положение три миллиона лет. Между 15 и 10 миллионами лет назад наши предки перешли к вертикальному лазанию по деревьям.
Они стали передвигаться по ветвям в вертикальном положении, потому что до этого появились большие кошки, которые портили жизнь предкам.Мартышкообразные обезьяны, спасаясь от них, стали быстрее прыгать, и у них удлинился хвост. А человекообразные приматы увеличились в размерах. Они стали тяжелее, и прыгать у них не получалось – с этим связана утрата ими хвоста.
При большой массе тела передвигаться по веткам на четвереньках было неудобно. Удобно – нижними конечностями опираться в данном случае на ветви, а верхними за них цепляться. Таким образом, тело наших предков переформатировалось в вертикальное положение еще на деревьях.
Потом между десятью и семью миллионами лет назад, когда в Африке леса превратились в саванны, человекообразные обезьяны почти исчезли, а те, кто остался, вышли в саванну.
Но здесь опять же речь идет не о конкретной обезьяне – речь о цепочке видов, который выходил на открытые территории на протяжении трех миллионов лет.
Кстати, человек на двух ногах ходит порядка четырех миллионов лет, само хождение и приспособление к нему – разные вещи. Мы до сих пор неуверенно ходим на двух ногах.
Мы падаем, а в природе — у других видов — такого нет. Но вертикальное лазание переделало наше тело так, что вернуться к горизонтальному было бы большей проблемой, чем остаться на двух ногах. Это было плюсом для наших предков, обитающих в Африке.
У них сократилась площадь нагрева тела, появилось психологическое преимущество перед хищниками и они смогли начать заниматься орудийной деятельностью – изготавливать орудия труда.
— Если предки человека стали изготавливать орудия труда, значит, у них появилась мыслительная деятельность, которая предполагает развитие речи. Каким образом эволюционировал мозг, к примеру, его речевой центр?
— У нашего речевого центра есть наследуемость, эти гены сегодня выделены, но половина из них неизвестна науке. Речевой аппарат связан не только с мозгом, в него входят и гортань, и позвоночник, и нижняя челюсть, и височная кость. Кроме того, мало говорить – необходимо слышать речь, поэтому развитие речевого центра у человека повлекло за собой развитие и органов слуха.
Эти изменения наблюдаются в ископаемых останках. Речевой аппарат начинает формироваться у хабилисов – человека умелого (Homo habilis – ред.). С исследованием мозга наших предков большая проблема, потому что мозг, понятное дело, не сохраняется.
Однако ведутся исследования этого органа по слепкам с внутренней поверхности черепа. По ним виден рельеф в том месте, где речевой центр находится у современного человека.
У австралопитеков его не было, у хабилисов появляется, у сапиенсов сглаживается, потому что у них увеличивается лобная доля – то есть они стали не только говорить, но и думать. Вывод однозначен — и мозг, и способность к речи наших предков однозначно эволюционировали.
— Как изменится человек в условиях колонизации, например, Марса?
— Это зависит от того, какие первоначальные условия для своего обитания смогут создать там люди. Если каким-то чудом им удастся воспроизвести на Марсе в точности земные, то особо человек меняться не будет.
Однако неизбежны мутации. В условиях полной изоляции от Земли люди, которые создадут колонию на Марсе, смогут превратиться в новый вид – марсиан. Но, скорее всего, воспроизвести полностью земные условия жизни на другой планете не удастся.
Тогда изменения в человеческом организме будут зависеть от условий планеты – радиации, гравитации, магнитных полей.Но для того, чтобы земляне полностью превратились в марсиан, генетические изменения должны накопиться в поколениях, а для этого люди должны прожить там очень долго. Длина поколения у нас 25 лет, соответственно, нужны тысячи лет жизни популяции на Марсе.
Известно, что расы формируются за четыре тысячи лет – то есть именно столько нужно для того, чтобы предки отличались от потомков. На уровне вида для этого понадобится от 50 до 200 тысяч лет. Таким образом, нужно, чтобы 50 тысяч лет эти люди жили на Марсе без контакта с землянами
Трудно представить, чтобы тысячелетия люди на другой планете жили в полном отрыве от Земли и успешно себя воспроизводили. Что касается начального количества колонизаторов Марса, то нескольких десятков будет достаточно.На Земле есть племена, которые живут небольшой численностью.
Это андамасские аборигены, которые живут на Андаманских островах в Индийском океане в количестве 200 человек, и сентинельцы, обитающие на острове Северный Сентинел. Эти племена избегают контактов с чужестранцами, но это не приводит к их вырождению.
— Кровосмешение тоже не вредит им?
— Кровосмешение не приводит к нежелательным последствиям у потомства, если у родителей нет вредных рецессивных мутаций. Вред кровосмешения в том, что рецессивный ген выходит в гомозиготу. Но если этого рецессивного гена нет или он не вреден, то родственные особи могут скрещиваться.
— Какую роль в колонизации других планет играет генная инженерия?
— Ключевую. Сегодня люди располагают знаниями о популяционной генетике и мутациях. С помощью технологий генной инженерии люди смогут в прямом смысле исправлять свои недостатки – "подвинчивая" нужные гены, исходя из потребностей окружающей их среды, они смогут корректировать свои признаки в нужную им сторону.
Сейчас генная инженерия развивается не в пример быстрее, чем техника, позволяющая долететь до Марса. Мы можем редактировать геном, но до Марса пока не долетели. Поэтому к тому моменту, когда будет сделан звездолет, способный доставить на Марс людей, генная инженерия уйдет очень далеко.Если человек доберется до других миров, чтобы выжить в них, он должен будет себя менять.
К примеру, на Марсе в своей современной телесной оболочке мы не сможем существовать, так как там нужны другие внешние и внутренние органы, поэтому люди будут создавать себя по необходимым нуждам. Скорее всего, другие планеты колонизируют уже не люди.
— Как на эволюцию человека влияет научно-технический процесс?
— В результате того, что древний человек стал изготавливать орудия труда, у него сформировался так называемый трудовой комплекс кисти. Собственно, на этом биологические изменения человека, связанные с развитием прогресса, закончились. Но кисть видоизменилась потому, что от изготовления и применений орудий труда напрямую зависела выживаемость вида.Поздний научно-технический прогресс почти не повлиял на нашу анатомию.
Скорее он оказал влияние на физиологию. К примеру, большое количество растительной пищи, которую человек употребляет со времен неандертальцев, привело к мутациям, которые способствуют в нашем организме лучшему расщеплению крахмала. Но это незначительные подвижки.
Дело в том, что научно-технологический процесс идет очень быстро, а биологический прогресс занимает сотни миллионов лет. Чтобы научно-технологический процесс повлиял на нашу биологию, надо, чтобы его достижения не выходили из нашей жизни сотни лет подряд. Но он быстро сменяется.
Можно сказать, что сегодня мы – если говорить о жителях больших городов — живем в противоестественных нам условиях. Каждый житель мегаполиса, выходя на улицу, испытывает стресс, так как человек по своей природе должен жить в окружении семьи из пяти-двадцати человек и знать всех на протяжении своей жизни. Если он видит незнакомца, то на уровне инстинктов возможны два варианта действий – вступить с ним в брак или убить. Дикие времена прошли, а к новым мы не приспособились
.— Как, предположительно, может выглядеть человек в ближайшем — по биологическим меркам — будущем?
— Ближайшая перспектива изменений нашего облика понятна. Если проанализировать то, что происходило с нашими предками, становится ясно, что у нас исчезнут третьи моляры – зубы мудрости, а также и некоторые другие зубы — уже сейчас рождаются дети без второго резца и без клыков.
У современных людей зубы мудрости обычно небольшие, они растут между вторыми молярами и восходящей ветвью нижней челюсти, чем доставляют своим хозяевам массу неприятностей. Часто верхние и нижние третьи моляры не соприкасаются друг с другом. От этого они не самоочищаются, поэтому быстро портятся.
Но у многих древних людей третьи моляры были самыми большими и важными зубами, а позади них до восходящей ветви зияло обширное пространство. Поэтому наши предки не только не испытывали проблем из-за этих зубов, но и зависели от них. С переходом на высококалорийную мясную пищу и появлением орудий труда размеры зубов стали не так актуальны. Эти зубы стали уменьшаться в размерах, а два миллиона лет назад начался процесс их исчезновения.
Так, среди ранних Homo найдены останки индивида с врожденным отсутствием правого нижнего третьего моляра, а на челюсти из Ченьцзяо, которой полмиллиона лет, нет уже двух зубов мудрости. Сейчас этот вариант встречается едва ли не у большинства людей.
Впрочем, у некоторых третьи моляры по-прежнему остаются самыми крупными зубами. Сейчас человек как вид находится в состоянии активного эволюционного перехода. Пройдет еще пара сотен тысяч лет, и зубами мудрости будут называться вторые моляры. Голова у людей становится круглее и меньше. Впрочем, этот тренд может остановиться и пойти обратно, как это происходит сейчас в Англии. Последние 150 лет идет астенизация – люди становятся стройнее и выше.
Астеничный тип телосложения естественен для нашего вида. Он связан с тем, что мы научились жить как в тропиках – с помощью отопления и теплых вещей, на фоне которых у нашего организма нет необходимости набирать массу для защиты от холода. Из внутренних органов первый кандидат на исчезновение – аппендикс.
Он или исчезнет в будущем полностью, или превратится в железу. Что касается ног, то неизбежны метаморфозы в стопе – она однозначно преобразуется, так как плохо приспособлена для прямохождения. Сложно сказать, как именно она будет выглядеть, потому что в прошлом двуногих прямоходящих существ не было, соответственно, у нас нет прецедентов для сравнения.
Скорее всего, произойдет замена мускулатуры стопы на связочный аппарат, а сама она будет похожа на слоновью. Стопа станет меньше в размерах, приобретет жировую подушку, а ее своды исчезнут, так как они не нужны. По этой же причине исчезнут малая берцовая кость и обоняние.
— Не очень привлекательный вырисовывается портрет наших потомков.
— С точки зрения австралопитеков мы с вами тоже не очень привлекательны. Привлекательность – субъективное понятие. С точки зрения амфибии, к примеру, мы вообще что-то невообразимое. Представьте, как в ее понимании выглядят, к примеру, волосы. Одно дело, когда кожа гладкая, влажная, блестящая и с ядовитыми железами, а другое – когда из нее торчит что-то щетинистое.
Наше состояние для нас в нашем его восприятии единственно привлекательное, в то время как другие варианты облика – наших предков или потомков – кажутся нам чем-то немыслимым.