Читать книгу "Удивительная генетика - Вадим Левитин"

Скелет человека и обезьяны

Строение позвоночника у приматов и человека практически идентично. Совпадают не только количество позвонков и ребер (12–13), но и физиологические изгибы позвоночника, играющие важную роль при передвижении на двух ногах (s-образная форма позвоночника смягчает толчки при ходьбе и беге у прямоходящего Homo sapiens). Так вот, у гоминоидов[32] имеются те же самые четыре физиологических изгиба (правда, менее выраженные, чем у человека), что само по себе достойно удивления, поскольку манера передвижения приматов все-таки отличается от человеческой. Понятно, что такое сходство в строении позвоночника не может быть объяснено ничем иным, кроме глубокого филогенетического родства.

Кроме того, за счет особенностей своей анатомии все приматы обладают стереоскопическим бинокулярным зрением, которое позволяет им точно оценивать расстояние до интересующего предмета. При этом зрение у них цветное: если собака или кошка видят мир преимущественно в черно-белом изображении, поскольку в лучшем случае воспринимают один-два из основных цветов, то обезьяны великолепно различают все три цветовые гаммы (красную, зеленую и синюю) и имеют возможность наслаждаться многоцветьем окружающей реальности. Такая уникальная способность обеспечивается особенностями строения сетчатки: только у человека и обезьян имеются четыре типа цветовоспринимающих рецепторных клеток.

Благодаря прекрасно развитой лицевой мускулатуре обезьяны обладают богатой мимикой и подвижными губами, а у карликового шимпанзе бонобо губы вообще красного цвета (многие систематики справедливо полагают, что карликовый подвид шимпанзе ближе всего стоит к человеку на эволюционной лестнице). Очень много общего между приматами и человеком обнаруживается и в строении других мышц – живота, грудной, плечевой, лучевой и т. д.

У людей и обезьян особым образом прикрепляются к диафрагме внутренние органы, да и в самом их строении выявляется поразительное сходство, причем дело не сводится к элементарной анатомической близости. Даже на тонком, гистологическом[33] уровне структуры сердечных клапанов, легких и трахеи удивительно похожи у человеческого ребенка и детеныша шимпанзе. Практически идентичен у людей и приматов характер дерматоглифики (кожный узор ладоней и стоп), и даже облысение у обезьян напоминает человеческое по мужскому типу.

Нельзя не упомянуть и о поразительном сходстве приматов и человека в структуре и свойствах многих гормонов, причем даже низшие обезьяны демонстрируют по этому показателю чрезвычайно мало различий. Например, гормон роста, как правило, очень видоспецифичен, но вот у макака и человека они похожи как две капли воды. Введенный ребенку от обезьяны, он будет работать столь же эффективно, как человеческий гормон роста, что было надежно доказано в эксперименте.

У приматов, как и у нас, присутствуют зубы четырех типов – резцы, клыки, премоляры и моляры (коренные), причем смена молочных зубов постоянными представляет собой необходимый элемент естественного возрастного цикла. Слепая кишка развита у всех приматов, а у человекообразных обезьян в обязательном порядке присутствует ее червеобразный отросток (аппендикс); наконец, обезьяны и человек – единственные на планете животные, у которых имеется отчетливый менструальный цикл.

Мы болеем одинаковыми болезнями, страдаем от одних и тех же паразитов, и даже группы крови у шимпанзе и человека отличаются столь высокой антигенной идентичностью, что допускают прямую гемотрансфузию (в 1930-х годах была экспериментально показана возможность прямого переливания крови от шимпанзе к человеку). Шимпанзе, как и человек, располагает четырьмя группами крови по системе AB0[34], так что гемотрансфузия обернулась рутинной технической задачей. Излишне говорить, что перспективный подход не нашел широкого практического применения по причине крайней дороговизны материала.

Необходимо отметить, что факторы AB0 отсутствуют даже у полуобезьян, не говоря уже обо всех остальных млекопитающих, и только у высших антропоморфных приматов они постоянно определяются на эритроцитах крови и в слюне. Даже скорость свертывания крови и так называемое протромбиновое время[35] совпадают у людей и обезьян с высокой степенью точности (у собак и кроликов, например, кровь сворачивается гораздо быстрее).

С кровью следует разобраться основательнее. Иммунохимики еще в начале XX столетия практиковали способ определения родства видов по крови. Метод был благополучно предан забвению и возрожден только в конце 1950-х стараниями американца Морриса Гудмена. Группа ученых под его руководством на протяжении 20 лет произвела около 6000 сопоставлений белков крови 70 видов приматов и почти 50 видов других млекопитающих. Данные по альбумину, гамма-глобулинам и другим белкам показали почти полную идентичность шимпанзе, гориллы и человека; орангутан и гиббон несколько «поотстали», а другие обезьяны обнаружили еще меньше сходства с человеком. Но факт остается фактом: все без исключения млекопитающие (не приматы) резко отличались от человека по белкам крови.

Впоследствии метод получил развитие и свелся к анализу молекулярной структуры белка. Поскольку любой белок представляет собой последовательность аминокислот, которые с некоторой постоянной скоростью подвергаются замещениям, то по оценке разнородности белка можно теоретически определить расхождение биологических видов и степень близости между ними.

Приматолог Э. П. Фридман пишет:

Вот что нам известно сейчас о сходстве аминокислотной последовательности белков у человека и шимпанзе: по фибринопептидам А и В (всего 30 аминокислот) число замещений равно 0; по цитохрому С (104 аминокислоты) – 0; по лизоциму (130 аминокислот) – 0; по четырем цепям гемоглобина (141 и 146 аминокислот) – 0; по миоглобину (153) – 1; по карбоангидразе (264) – 3; по альбумину сыворотки (560) – 6; по трансферину (647) – 8 замещений.

Новейшие исследования показали, что различия по аминокислотным последовательностям белков у человека и высших приматов неудержимо стремятся к нулю: у человека и гориллы идентичность белков достигает величины 99,3 %, а у человека и шимпанзе – 99,6 %.

Лобные доли у человека и приматов

Неожиданные результаты дало изучение головного мозга приматов. Если по его размерам обезьяны ощутимо проигрывают людям, то в строении мозга обнаруживается поразительное сходство. Да и с размерами, откровенно говоря, не так уж все очевидно: максимальный объем головного мозга, зарегистрированный у горилл, достигал величины 752 см3, а нижняя граница нормы у человека составляет 800 см3. Разница, как видим, не очень значительная.