Походження людини

О походження человека.

Де виник рід человеческий Одна із найцікавіших і щонайскладніших тим, досліджуваних знає загальної біології, — походження людини. Де, коли як виник рід людський? як він розселився по Землі? У у минулому столітті у європейській культурі існувало два відповіді: один дано в Біблії, інший — теоретично Чарлза Дарвіна. І хоча походження людини від обезьяноподобного предка було з приватних наслідків дарвінівської теорії еволюції, природно, саме такий питання — створено людина Богом чи стався від мавпи — привернув увагу широкого загалу. Найбільш ортодоксальні прибічники біблійної версії вважають, кожен вид, зокрема і творча людина, створили Богом. Область досліджень, вкладених у пошук наукових доказів цієї версії, називається креационизмом. Сучасні креационисты підтверджують тексти Біблії точними розрахунками. Зокрема, вони доводять, що Ноєв Ковчег міг умістити всіх тварин по парі - з урахуванням, що рибам та інших водним тваринам місце у ковчегу непотрібно, решту хребетних тварин — близько 20 тис. видів. Якщо помножити на цю кількість на два (в ковчег було взято самець і самка), вийде приблизно 40 тис. тварин. Середньої величини автофургон для перевезення овець вміщує 240 тварин. Отже, потрібно було б 146 таких фургонів. А ковчег довжиною 300, шириною 50 і заввишки 30 ліктів умістив б 522 таких фургона. Отже, місце всім тварин знайшовся час і залишилося — для корми й людей. Тим більше що Бог, як стверджує Томас Хайнц з Інституту креационных досліджень, напевно здогадався б узяти маленьких і молодих тварин, щоб і слабким місця займали менше, і розмножувалися активніше. Чарлз Дарвін не заперечував існування Бога, проте вважав, що Бог створив лише початкові види, а решта виникли під впливом природного відбору. Альфред Уоллес, який був на відкриття принципу природного відбору майже разом з Дарвіном, на відміну останнього стверджував, що людиною і тваринами існує різка грань щодо психічної діяльності. Він дійшов висновку, що мозок людини неспроможна розглядатися як наслідок природного відбору. Уоллес проголосив, що це «розумовий інструмент» виникла у результаті потреб його володаря, й передбачав «втручання вищого розумного істоти». Людина — це тварина, котра цікавиться своїм походженням. Зацікавлення власному походженню притаманний людині з глибокої давнини. Чим довше вчені вивчають палеонтологічну літопис, то зрозумілішим вимальовується картина перетворення мавпи на людину. Сучасні уявлення набагато складніше излагавшейся в старих підручниках «єдино вірної» теорії, що можна резюмувати словами Абрама Терца (Синявського): «Мавпа стала на задні лапи і пішла прямим шляхом до комунізму». Дорогою гоминизации йшли багатьох видів приматів, і Homo sapiens в останній момент своєї появи був дощенту представником одній з кількох конкуруючих ліній. Те, що він досягне успіху арені еволюції, був визначено. Висипаючи відро піску, ви можете передбачити, яка з піщин виявиться згори. Проте зрозуміло, що котрась із них змінить нагорі, трохи вище інших. Те саме відбувається і під час еволюції: одне із близьких видів виявляється трохи успішніше, ніж інші, але хоч саме — заздалегідь передбачити не можна. Сьогодні більшість учених дотримуються теорії африканського походження чоловіки й вважають, що наступний переможець в еволюційної гонці виник на Юго-Востоке Африки близько 200 тис. років і розселився звідти у всій планеті (рис. 1). Якщо людина вийшла Африки, то, начебто, певна річ, що наші далекі африканські прабатьки скидалися на сучасних жителів цього континенту. Утім, деякі дослідники вважають, перші люди, які у Африці, були ближчі один до монголоидам. Монголоїдна раса має низку архаїчних чорт, зокрема у будову зубів, які притаманні неандертальців і Homo erectus (Людини прямоходящего). Популяції монголоїдного типу мають високої адаптивностью до різноманітних умов проживання, від арктичною тундри до екваторіальних вологих лісів, тоді як в дітей негроїдної раси у високих широтах при нестачі вітаміну D швидко виникають захворювання кісток, рахіт, тобто. вони спеціалізовані до місцевих умов високої інсоляції. Якби перші люди були подібні сучасним африканцям, то сумнівно, що вони змогли успішно здійснити міграції на всій земній кулі. Однак це думка заперечується більшістю антропологів. Концепції африканського походження протиставляється концепція мультирегионального походження, передбачає, що наша предковый вид Homo erectus перетворився на Homo sapiens у різних точках земної кулі незалежно. Homo erectus виник Африці близько 1,8 млн років як розв’язано. Він виготовляв кам’яні гармати, знайдені палеонтологами, і, можливо, досконаліші гармати з бамбука. Проте від бамбука через мільйони іншого слідів. Протягом кількох сотень тисячі років Homo erectus поширився спочатку по середньому Сходу, потім у Європу та до моря. Найбільш близький родич людини було відкрито 1856 р. у містечку Неадерталь біля Дюссельдорфа. Робітники, знайшли печеру з дивними черепами великими кістками, вирішили, що це останки печерного ведмедя, і навіть припускали, які палкі суперечки викликає їх знахідка. Ці кістки, а також кістки, знайдені пізніше північ від Англії, Сході Узбекистану і півдні Ізраїлю, були останками предка людини, названих неандерталець, — примітивний людина, жила від 200 000 до 27 000 років як розв’язано. Неандерталець робив примітивні гармати, розфарбовував тіло візерунками, мав релігійні уявлення та похоронні ритуали. Передбачається, що неандерталець еволюціонував з Homo erectus у Європі вимер, нездатна конкурувати з які прийшли Африки Homo sapiens. Причиною вимирання могло бути й занадто висока спеціалізація — неандертальці було пристосовано до життя жінок у умовах льодовикової Європи. При зміну умов така спеціалізація обернулася їм бідою. | | |Рис. 1. Карта можливого розселення Homo sapiens sapiens |.

Протягом багатьох років обговорювалося питання, де місце неандертальців на еволюційному дереві Могло здійснюватися схрещування з-поміж них і Homo sapiens під час їх співіснування протягом останніх десятків тисячоліть. Якщо схрещування було можливе, то сучасні європейці дали б деякі гени неандертальців. Відповідь — хоча й остаточний — отримано нещодавно для дослідження ДНК неандертальця. Генетик Сванте Пэбо — той самий, який вивчав ДНК з єгипетських мумій, экстрагировал ДНК з останків неандертальця, мають вік кілька десятків тисяч літ. Попри те що що ДНК була сильно фрагментована, ученим пощастило з допомогою самого сучасного методу аналізу ДНК — методу полімеразної ланцюгову реакцію (ПЛР) — встановити нуклеотидну послідовність невеликого ділянки мітохондріальній ДНК. Мітохондріальна ДНК було обрано на дослідження оскільки у клітинах її молярная концентрація у сотні разів перевищує концентрацію ядерної ДНК. Екстракція ДНК проводилася за умов найвищої стерильності - вчені працювали у костюмах, нагадують скафандри, щоб запобігти випадкове забруднення досліджуваних зразків сторонньої, сучасної ДНК. У умовах з допомогою використаного вченими методу полімеразної ланцюгову реакцію вдається «читати» фрагменти ДНК протяжністю за кілька тисяч пар нуклеотидів. На досліджуваних зразках максимальна довжина «прочитаних» фрагментів становить близько 20 пар нуклеотидов.

Получив набір таких коротких фрагментів, вчені відновили із них вихідну нуклеотидну послідовність мітохондріальній ДНК. Порівняння її з ДНК сучасної людини показало, що вони значно різняться. Отримані дані дозволяють припустити, що неандертальці становили окремий, хоч і споріднений людині вид. Найімовірніше, схрещування цих два види не міг — дуже великі генетичні різницю між ними. Отже, в генофонді людини немає генів, отримані від неандертальців. По послідовності ДНК було оцінено час розбіжності гілок неандертальця і сучасної людини, яке становило 550−690 тис. років. Проте отримані дані вважатимуться попередніми, т.к. це результати дослідження лише одну індивіда. Історія в генах Історія еволюції людини записана в генах й у наших засобах дій. Професор Стенфордського универститета (США) Лука Кавалли-Сфорца становив карти розподілу частот кілька сотень генів у європейських популяціях (він їх назвав ці карти «генетичними ландшафтами») і з генетичним дистанциям між популяціями обчислив дати їх поділу. Йому вдалося реконструювати кілька хвиль міграцій людей. Перша, залишила найпомітніший генетичний слід (частота народження комплексу з 95 генів плавно знижується від районів Середнього Сходу доречно проживання басків, див. рис. 2, а), відповідає експансії неолітичних землеробських народів з місць зародження землеробства (район Месопотамії) північ захід Європи. Її датування з урахуванням генетичних дистанцій збігаються з археологічними датировками (6−9 тис. років як розв’язано). Баски — популяція, унікальна за генетичним характеристикам, — є, певне, єдиними сучасними представниками найдавніших жителів Європи — кроманьйонців. Мабуть, вони зберегли свою генетичну унікальність, т.к. жили, в дальньої точці міграційного шляху, яким у Європу були привнесені гени, землеробська культура і індо-європейські мови ранненеолитическими племенами з Близького Сходу. Висновки генетиків підтверджуються та даними лінгвістів унікальність мови басків. Частота народження іншого комплексу генів найвища Півдні Росії і знижується як у напрямі на північ, і південніше цій галузі. Цей слід залишили міграції скотарів-кочівників 4−6 тис. років тому вони (рис. 2, б). Зміна поширеності третього комплексу генів відповідає експансії грецької культури у I тисячолітті до нашої ери (рис. 2, в). Часом не тільки міграції призводять до змін концентрації генів у популяціях. Наприклад, частота народження генів, що з адаптацією до холоду, плавно зменшується із півночі на південь. «Молекулярні годинник» Крім порівняння частот народження генів у популяціях на реконструкцію історії всього людства використовується метод «молекулярних годин». Він грунтується на тому, що швидкість зміни нуклеотидної послідовності молекули ДНК за рахунок точкових мутацій (тобто. зміни лише однієї пари нуклеотидів) настільки постійна, що яку можна використовуватиме датировки отхождения даної еволюційної галузі від загального стовбура. Більшість цих мутацій, по сучасними уявленнями, нейтральні, тобто. не надають будь-якого корисного чи шкідливого впливу від їхнього власника, де вони элиминируются відбором. Ці «молекулярні годинник» були відкалібровані при порівнянні швидкості зміни ДНК тих видів, час розбіжності яких неможливо було надійно встановлено по копалиною останках. «Молекулярні годинник» допомогли визначити дату поділу гілок чоловіки й мавп — від 5 до 7 млн років як розв’язано. Доти палеонтологи вважали, що поділ сталося близько 25 млн років тому вони. Але тепер «молекулярна» датування усталена. Вважається, що предки чоловіки й шимпанзе розділилися майже п’ять млн років тому я, відділення горил сталося раніше, та ще раніше, близько 10−15 млн років як розв’язано, відокремилася гілка орангутанов. Гени й мови Метод «молекулярних годин», дозволяє встановити ступінь кревності різних видів по розбіжностям у тому ДНК, дуже нагадує метод глоттохронологии, використовуваний під час встановлення кревності різних мов. За 1000 років у так званому базовому словнику (вона вмикає ті слова, що є у будь-якому мові, — «будинок», «земля», «небо», назви частин тіла, і т.д.) зберігається 86% слів, тобто. кожен із мов двох народів, разделившихся 1000 років тому вони, має 86% загальних слів з предковым мовою. Отже, друг з одним ці мови мають 74% (86% від 86%) загальних слів. Зіставлення еволюційного дерева популяцій людини з лінґвістичними даними і класифікацією мов по надсемействам показало, що у вона найчастіше мови генетично родинних популяцій належать лише до лінгвістичної групі. Чим раніше розділилися дві популяції, тим довше вони еволюціонували незалежно тим більше накопичилося замін у тому ДНК й у мовами. Звісно, мови не залежить від генів, і кореляції генетичного і лінгвістичного кревності визначаються лише історичними обставинами. «Мітохондріальна» Єва Що швидкість накопичення мутацій в ДНК, тим менші відтинки часу еволюції видів можуть визначити з допомогою «молекулярних годин». Найшвидше накопичуються мутації в мітохондріальній ДНК. Мітохондрії містять кільцеву молекулу ДНК, що складається із 16-ти 500 пар підстав, — це зовсім небагато проти ДНК хромосом, що у ядрі клітини, і які з десятків і мільйонів пар підстав. При заплідненні мітохондріальна ДНК (мтДНК) сперматозоїда не потрапляє у яйцеклітину, так як і чоловіки, і вони отримують мтДНК тільки від матері. Американський генетик Алан Уїлсон вивчив мтДНК людей різного походження — африканців, європейців, азіатів, австралійців та її жителів Нової Гвінеї. За кількістю відмінностей у нуклеотидної послідовності мтДНК він визначив міру кревності різних груп покупців, безліч побудував родовідне древо людства. Найбільш рання точка розгалуження у цьому дереві відокремлює групу африканців від інших людей — по сучасним даним це сталося 137±15 тис. років як розв’язано. Було визначено різницю між послідовностями мтДНК покупців, безліч шимпанзе. По відомої дати відділення галузі шимпанзе (5 млн років тому я) було обчислено час першого поділу груп предків сьогодення людей, яке сталося 180−190 тис. років як розв’язано. Це дата найбільш древньої мутації в мтДНК, яку генетики можуть розпізнати. Давню володарку цієї мтДНК відразу охрестили Євою, що внесло деяку плутанину. Дані аналізу мтДНК зовсім не від слід, що 190 тис. років тому Землі жила лише одна-єдина жінка. «Єва» була єдиною жінкою тим часом і відрізнялася від своїх сучасниць по здатність до розмноженню. Просто мтДНК її сучасниць було втрачено (адже в усіх жінки залишають потомство, і коли жінка має сенс тільки синів, то де вони передають її мтДНК в наступному поколінні). По незалежними оцінками кількох груп генетиків, розмір популяції, до котрої я належала африканська «Єва», становив той час близько 10−30 тис. людина. Близька оцінка часу появи й чисельності вихідної популяції Homo sapiens отримана для дослідження Y-хромосоми. Ця хромосома передається тільки від батька до сина і становить зручний об'єкт для еволюційних досліджень, у пошуках «Адама». Такі висновки суперечать мультирегиональной гіпотезі походження людини, яка передбачає поширена перетворення популяцій Homo erectus в Homo sapiens — невеликого кількості людей просто більше не вистачило б, щоб заселити всю землю. Чи дуже ми відрізняємося друг від друга? В усіх людей генетичні тексти дуже схожі на. Два будь-яких людини, крім однояйцевих близнюків, різняться лише одного буквой-нуклеотидом з 300. А от від наших найближчих родичів у світі тварин — людиноподібних мавп — ми відрізняємося вже тільки нуклеотидом із. Чим далі кревність, то більше вписувалося відмінностей у генетичних текстах. Дослідження подібності ДНК дозволяє з’ясувати родинні стосунки для людей — від встановлення батьківства, часто які у кримінологічної експертизі, до встановлення походження цілих етнічних груп. У цьому іноді генетики роблять, начебто, дивовижні відкриття, які знаходяться віддавна відомими людей з сказань і легенд. Наприклад, древнє переказ говорить, що це монголи походять від трьох матерів. Вивчення мтДНК, наследующейся лише з матері, показало, що більшість населення Монголії по генетичним характеристикам дуже чітко поділяється втричі групи. | | | | |Рис. 2. Частоти | | | |народження окремих| | | |комплексів генів, | | | |відповідні | | | |експансії: | | | |а — неолітичних | | | |хліборобів 6−9 тис. | | | |років тому я; | | | |б — | | | |скотарів-кочівників | | | |4−6 тис. років як розв’язано; | | | |в — грецької культури | | | |у І тис. е. | | |.

Генетичну дослідження людей європейської раси показало, що з білим колір шкіри походять від групи числом близько 20 людина, у своїй число чоловіків у двічі перевищувало число жінок. У 1997 р. в Колд Спринг Харбор (США) пройшла конференція по еволюції людини. Постійні згадки теорії африканського походження людини і досліджень африканських і неафриканских популяцій викликали тривожне зауваження одній з учасниць про етичності такого розподілу людства, пов’язану з педантичністю громадської думки США щодо расових питань. А ще дотепно відреагував швейцарський генетик д-р Андре Лангани: замість запланованого доповіді по геногеографии він прочитав лекцію у тому, що, судячи з генетичним даним, ми всі є африканцями, є азіатські африканці, європейські африканці і африканські африканці. С. А. Боринская РИС 2.

А) Б) В).

———————————- [pic].