Читать «Причуды эволюции» онлайн
Александр Алексеевич Дементьев
Страница 37 из 44
Интересный факт
Доисторические предки гоминидов умели синтезировать витамин C. Но со временем утратили эту способность.
Это пример того, как в целом полезная способность была утрачена. Никаких эволюционных преимуществ от потери этого свойства у человека нет. Метаболические затраты на производство витамина С невелики. Однако на этом примере хорошо можно оценить, как работает эволюция. Когда древние приматы начали обильно питаться фруктами, в их рационе стало много витамина С. И в этот период способность самостоятельно синтезировать витамин С особых преимуществ не давала.
В дальнейшем ген, отвечающий за синтез витамина С, претерпел случайную мутацию. И стал передаваться по наследству. Поскольку носители этого гена оставляли потомство, он постепенно распространился и закрепился.
Сломанный ген синтеза витамина С существует до сих пор. Только в виде псевдогена в некодирующей «мусорной» части ДНК. Если бы эволюция обладала «предвидением», то точно не убрала бы это свойство из нашего генома. Ведь люди стали страдать цингой, связанной с нехваткой витамина С. Что лишь показывает, что появление человека вряд ли имело разумный план в своей основе.
Почему мы размахиваем руками при ходьбе. И как делать это правильно
Это привычное нам действие таит в себе парадокс. Ведь, казалось бы, размахивание руками – пустая трата энергии. Зачем ее тратить просто так? В природе подобное не поощряется, и такое поведение вряд ли закрепилось бы у целого вида.
Оказалось, что это свойство выработалось у нас в ходе эволюции не случайно. Размахивание руками дает определенные физиологические преимущества человеку. Давайте разберем этот механизм поподробнее. Помните, у Лермонтова – Печорин не размахивал руками при ходьбе, и это считалось важным отличительным признаком, говорившим о скрытности характера. Отчасти это так, ведь не махать руками при ходьбе требует… дополнительной энергии! А скрытный человек внутренне напряжен и часто делает энергонеэффективные движения.
Инженеры и биологи из университета Мичигана решили разобраться в механике этого процесса. Они изучили потребление кислорода и выработку СО2 людьми во время различных положений и движений рук при ходьбе.
Взяли четыре схемы:
1) ходьба с параллельными махами руками и ногами;
2) руки прижаты и не двигаются;
3) руки привязаны и не шевелятся вообще;
4) нормальная походка (руки движутся противоположно ногам).
Результат оказался удивительным! Потребление кислорода (а значит, и расход энергии) было самым низким при обычной ходьбе.
Конечно, движение рук потребляет энергию, но очень мало. Зато раскачивание рук асинхронно позволяет эффективно смещать центр тяжести ближе к середине тела. В результате мышцы ног меньше нагружаются и требуют меньше энергии. Худший же вариант с точки зрения расхода энергии – это размахивание руками синхронно движению ног. Так что правильно это делать – асинхронно. Как практически все мы с детства и делаем.
Как эволюционировал человек за последние 1000 лет
Современному человеку не так уж много лет. Как мы помним, появились Homo sapiens примерно 200 тысяч лет назад. За это – весьма недолгое по меркам Земли – время человек сумел обжить всю планету. Человечество поделилось на расы и национальности. Примерно 7 тысяч лет назад в Месопотамии появились первые цивилизации. Наша жизнь сильно изменилась. Но изменился ли человек как биологический вид? Произошли ли хоть какие-то эволюционные изменения за последние 1000 лет?
Начну с того, что 1000 лет для эволюции человека – это очень мало. Это всего около 40 поколений – мало, чтобы всерьез повлиять на геном. И все-таки наш образ жизни значительно изменился. Поэтому появился ряд небольших, но интересных эволюционных изменений. Давайте разберем их подробнее.
Уменьшился рот и изменился прикус
Почему это происходит? В древности человеку нужна была мощная челюсть. Попробуй, погрызи орехи, корешки и сырое мясо! Раньше верхние и нижние зубы соприкасались. Сейчас у большинства людей верхние зубы выступают над нижними.
Раньше человек впивался зубами в кусок баранины и отрывал его. Потом жевал. С XVIII века в обиход вошли ножи и вилки. Люди стали нарезать мясо на мелкие кусочки. Поэтому мощный симметричный прикус стал не нужен. Зубы мудрости все реже и реже появляются. Человеку уже не нужна столь массивная челюсть, как раньше, потому что пища стала гораздо мягче. Сегодня 35 % людей не имеют зубов мудрости. Их число растет с каждым годом, а рот становится все меньше.
У женщин сужаются бедра
У современных женщин бедра становятся у2же. И за это надо благодарить современную медицину! Кесарево сечение помогает рожать даже женщинам с узкими бедрами. Раньше многие такие женщины погибали во время родов. Кесарево сечение – известная еще с древности операция, просто уровень смертности от нее зашкаливал. Сейчас эта операция безопасна, и к кесареву при родах прибегают в среднем в мире в 19 % случаев. В США этот показатель – 32 %! А в Бразилии – 56 %.
По сравнению с 1960 годом количество женщин, не способных родить самостоятельно из-за узкого таза, выросло на 20 %. Соответственно, женщине уже не нужен широкий таз, чтобы родить. И ген закрепляется в эволюции. Заметные изменения ждут фигуру уже лет через сто. Ну а рождение ребенка обычным способом, без кесарева, станет крайне редким.
Болезни
Многие болезни, особенно врожденные, сейчас распространены куда больше. Раньше их носители просто не доживали до репродуктивного возраста и не могли оставить потомства. А современная медицина теперь дает шансы каждому.
К примеру, такая болезнь, как диабет, в древние времена была редкостью. И не только потому, что раньше не было такого количества калорийной и сладкой пищи, алкоголя и т. п. Дело в том, что раньше люди, например, с диабетом I типа редко могли оставить потомство. Они просто не доживали до репродуктивного возраста. Это касается и серьезных дефектов зрения, с которыми раньше человек редко доживал до взрослого возраста. Сейчас же самые разные очки и линзы решают эту проблему.
Горцы
У изолированных популяций, которые века назад перебрались в высокогорную среду, появился ряд эволюционных изменений. Сейчас их кровь переносит больше кислорода.
Против бактерий и вирусов
Это малозаметное внешне изменение, которое принципиально влияет на выживаемость человечества как вида. Бактерии и вирусы постоянно мутируют. В основном они становятся менее опасными для человека. Почему? Потому что если носитель болезни погиб, то как бактериям или вирусам распространяться дальше? Тупик! Поэтому они становятся более мягкими, чтобы выживать вместе с людьми. И человек, в свою очередь, адаптировался ко многим болезням. Иммунитет научился их распознавать и уничтожать.
Рыжие и голубоглазые
Рыжие: дефект в гене MC1R приводит к появлению рыжих волос, веснушек и повышенной заболеваемости меланомой. А вот голубоглазые появились чуть раньше рыжих. 10 тысяч лет назад на планете не было голубоглазых людей. Новые мутации, появившиеся недавно и еще не получившие широкого распространения:
Аполипопротеин A1. Улучшает переработку холестерина и снижает вероятность сердечных заболеваний и тромбов.
Устойчивость к малярии. У жителей африканской страны Буркина-Фасо есть мутация, связанная с гемоглобином. Она снижает риск заболеть малярией на 93 %. У африканцев в целом повышена устойчивость к малярии – иначе бы не выжили в тех краях. Но с этой мутацией малярия вызывает у них лишь легкую анемию.
В журнале Nature опубликовано исследование еще по двум интересным мутациям. Ученые из Колумбийского университета (США) обнаружили, что: Женщины стали устойчивее к Альцгеймеру. Вариант гена APOE, который тесно связан с болезнью Альцгеймера, сейчас все реже обнаруживается у женщин старше 70 лет. Мужчины стали меньше зависимы от курения. Мутация в гене CHRNA3, связанная с острой зависимостью от никотина у мужчин, исчезла в популяции, начиная со среднего возраста. Соответственно, мужчины, которые