Читать книгу "Третий шимпанзе - Джаред М. Даймонд"

Генетическое расстояние (1,6 %), отделяющее нас от карликового и обыкновенного шимпанзе, лишь примерно вдвое больше генетического расстояния между карликовым и обыкновенным шимпанзе (0,7 %). Оно меньше генетического расстояния между двумя видами гиббонов (2,2 %) или между двумя близкими североамерканскими видами птиц — красноглазым и белоглазым виреонами (2,9 %). Оставшиеся 98,4 процента нашего генетического кода — просто обыкновенная ДНК шимпанзе. Например, все 287 мономеров нашего основного гемоглобина — белка, отвечающего за транспорт кислорода и придающего крови красный цвет, — полностью идентичны мономерам гемоглобина шимпанзе. В этом отношении, да и по большинству остальных признаков, мы являемся просто третьим видом шимпанзе, и то, что хорошо для них, хорошо и для нас. Получается, что основные, наиболее заметные признаки, отличающие человека от остальных шимпанзе, — прямохождение, большой мозг, дар речи, редкий волосяной покров, любопытное половое поведение, — закодированы всего лишь в 1,6 процента нашего генетического кода.

Если бы генетическое расстояние между видами возрастало во времени с одинаковой скоростью, оно было бы похоже на тихонько тикающие часы. В этом случае все, что понадобится для перевода генетического расстояния в количество времени, прошедшего с момента существования последнего общего предка, — калибровка. Для нее потребуется пара видов, для которых известно как генетическое расстояние, так и время дивергенции признаков, определенное независимо по палеонтологическим источникам. На самом деле, для высших приматов произведено уже две независимые калибровки. Во-первых, на основании палеонтологических источников можно утверждать, что нечеловекообразные и человекообразные обезьяны «разделились» 25–30 миллионов лет назад, а генетическое расстояние между ними составляет 7,3 процента. Во-вторых, эволюционная ветвь орангутангов ответвилась от общего с шимпанзе и гориллами ствола 12–16 миллионов лет назад, а ДНК орангутангов отличается от ДНК горилл и шимпанзе примерно на 3,6 процента. Сравнение этих двух примеров показывает, что удвоению времени эволюции (от 12–16 до 25–30 миллионов лет) соответствует удвоение генетического расстояния (от 3,6 до 7,3 %). Таким образом, мы видим, что в случае высших приматов генетические часы идут относительно точно.

На основе этих двух калибровок Сибли и Алквист построили следующую шкалу человеческой эволюции. Так как генетическое расстояние между человеком и шимпанзе (1,6 %) примерно вполовину меньше генетического расстояния между орангутангами и шимпанзе (3,6 %), человеческий вид идет своим путем примерно вдвое меньше, чем орангутанги, генетические отличия которых от шимпанзе сформировались за 12–16 миллионов лет. То есть, эволюционные линии, ведущие к человеку и к «остальным шимпанзе», разошлись около 6–8 миллионов лет назад. Если продолжить цепочку рассуждений, мы получим, что гориллы отделились от общего эволюционного ствола с нами, тремя шимпанзе, приблизительно 9 миллионов лет назад, а карликовый и обыкновенный шимпанзе дивергировали около 3 миллионов лет назад. Однако, когда я в 1954 году изучал физическую антропологию на первом курсе колледжа, в выданных нам учебниках говорилось, что эволюционные ветви Homo sapiens и человекообразных обезьян разошлись 15–30 миллионов лет назад. Таким образом, ДНК-часы высших приматов, наряду с другими молекулярными часами, основанными на аминокислотных последовательностях белков, митохондриальной ДНК и глобиновых псевдогенных последовательностях ДНК, дают весомые аргументы в пользу противоречивой точки зрения: человеческий вид имеет весьма короткую историю по сравнению с прочими видами человекообразных обезьян, гораздо более короткую, чем считали палеонтологи.

Что же говорят эти результаты о нашем положении в животном царстве? Биологическая классификация живой природы строится по иерархическому принципу — вид, подвид, род, семейство, надсемейство, отряд, класс, тип, — причем границы каждой следующей категории более размыты, чем у предыдущей. В Британской энциклопедии и во всей биологической литературе на моей полке сказано, что человек и человекообразные обезьяны принадлежат к одному отряду под названием «Приматы», и к одному надсемейству Hominoidea, но к разным семействам — Hominidae и Pongidae. Изменится ли эта классификация на основании результатов исследований Сибли и Алквиста? Это зависит от того, какой философии систематики придерживаться. Приверженцы традиционной систематики группируют виды в категории более высокого порядка на основании несколько субъективных представлений о значении тех или иных межвидовых различий. Эти систематики выделяют Homo sapiens в отдельное семейство на основании наиболее заметных функциональных различий, таких как большой мозг и прямохождение. При подобном подходе к классификации результаты измерений генетического расстояния никак не могут повлиять на таксономическое положение человека.

Однако существует другая систематическая школа — кладистика. Ее приверженцы утверждают, что классификация должна быть объективной и единообразной, и в основе ее должны лежать данные о генетическом расстоянии и времени расхождения ветвей эволюции. Все систематики на сегодняшний день согласны в том что красноглазый и белоглазый виреоны принадлежат к одному роду Vireo, а все виды гиббонов — к роду Hylobate. Однако генетическое расстояние между видами внутри каждого из этих родов больше, чем между человеком и двумя видами шимпанзе, и дивергенция признаков в обоих случаях произошла раньше, чем у человека и шимпанзе. Из этого следует, что человек не может образовывать не только отдельного семейства, но и отдельного рода, и принадлежит к тому же роду, что и обыкновенный и карликовый шимпанзе. Поскольку название нашего рода — Homo — появилось раньше, чем название рода Pan, придуманное для остальных шимпанзе, оно по правилам зоологической номенклатуры имеет приоритет. Таким образом, в данный момент на земле существуют не один, а три вида рода Homo: шимпанзе обыкновенный (Homo troglodytes), карликовый шимпанзе (Homo paniscus) и шимпанзе-человек (Homo sapiens). Поскольку горилла лишь незначительно отличается от шимпанзе в генетическом плане, она тоже имеет практически полное право считаться четвертым видом рода Homo.

Даже систематики-кладисты отличаются антропоцентризмом, и им, несомненно, трудно будет примириться с объединением человека и шимпанзе в один род. Однако также нет сомнения, что когда шимпанзе освоят кладистику, или когда исследователи из открытого космоса посетят Землю для переписи ее обитателей, те и другие полностью поддержат новую классификацию.

Какими же генами отличаются геномы человека и шимпанзе? Прежде чем рассмотреть этот вопрос, нам необходимо разобраться: что же именно делает наш генетический материал — ДНК?

Функции значительной, если не большей, части нашей ДНК неизвестны, и поэтому их можно рассматривать как «молекулярный мусор». Это либо продублированные участки ДНК, либо участки, утерявшие свои функции и не отсеянные в результате естественного отбора по причине безвредности. В той части ДНК, функции которой известны, они связаны с длинными цепочками аминокислот — белками. Некоторые белки ответственны за большую часть структуры нашего тела (такие как кератин, входящий в состав волос, или коллаген соединительной ткани), другие, названные энзимами, отвечают за синтез и разложение большей части остальных молекул нашего тела. Последовательностью небольших молекул, составляющих ДНК (нуклеотидным основанием), определяется последовательность аминокислот в белке. Оставшаяся функциональная часть нашей ДНК отвечает за регуляцию синтеза белка.