Как человек эволюционировал: Если человек эволюционировал от обезьяны, то почему обезьяны до сих пор остались? Почему не все обезьяны эволюционировали в человека?

ХРОНОЛОГИЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА | Наука и жизнь

Родословное древо приматов. Из него видно, что первыми из приматов отделились от ведущей к человеку линии гиббоны, вторыми — орангутаны, затем гориллы и только потом шимпанзе — самые близкие наши родственники.

Около шести миллионов лет назад разошлись пути шимпанзе и гоминидов, среди которых, видимо, было несколько тупиковых ветвей.

‹

›

Открыть в полном размере

Происхождение человека — одна из самых сложных проблем современной науки. Как он возник, какие условия этому способствовали, когда и где это произошло? На первый вопрос ответ в основном уже существует: благодаря палеонтологическим находкам реконструирована большая часть родословной линии человека. Гипотез, отвечающих на остальные вопросы, появилось немало, но все они в какой-то степени спорны. Некоторые из них приводит в своей опубликованной в третьем номере журнала «Успехи современной биологии» за 2000 год статье «Хронология эволюционной истории человека» сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН кандидат биологических наук Е. Я. Тетушкин.


Большинство современных исследователей считает, что разделение приматов на современные группы началось примерно 63 миллиона лет назад, когда на Землю упал астероид и произошло катастрофическое разрушение биосферы. Именно тогда вымерли многие животные, высвободив немало экологических ниш, которые постепенно стали заполняться млекопитающими.


Наиболее эффективным способом антропологических исследований оказалась молекулярная генетика, дающая сегодня большую по объему и более точную и эффективную информацию, чем палеонтологические раскопки и изучение музейных образцов.


Еще в древности люди заметили, что обезьяны очень похожи на нас, а проанатомировавший их изрядное количество знаменитый римский врач и естествоиспытатель II века н. э. Гален пришел к выводу, что они — просто «смешные копии» людей. Современные исследования доказали его правоту в большей степени, чем можно было предположить: обезьяны сходны с человеком не только внешне и анатомически, но и на уровне ДНК, где информация передается именно копированием.

В последние годы ученые многих научных центров мира, в том числе Института молекулярной генетики Российской академии наук, занимаются сравнением геномов Homo sapiens с геномами других приматов. Установлено, что геномы человека и его ближайших родственников — высших обезьян весьма мало различаются и представляют собой неточные, видоизмененные копии одного и того же первоисточника.


Наиболее тесное родство связывает нас с африканскими человекообразными обезьянами — шимпанзе и гориллой: по ДНК они ближе к человеку, чем к своим азиатским родичам — орангутанам и гиббонам. А различия геномов человека и шимпанзе и вовсе составляет всего 1,5 %. По результатам исследований возникали даже предложения о переименовании вида Pan troglodites(шимпанзе обыкновенный) в Homo troglodites. И уж во всяком случае можно утверждать, что именно шимпанзе последними ответвились от линии, ведущей к человеку.


Что же касается собственно человека, то все его виды — потомки австралопитеков, от которых около 2 миллионов лет назад ответвилась линия Homo. Это был Homo habilis (человек умелый): он умел изготавливать простейшие каменные орудия, а объем его мозга составлял 700-800 см3, тогда как у австралопитеков он не превышал 500 см3.


Второй вид Homo — Homo erectus(человек прямоходящий) появился как раз тогда, когда исчез Homo habilis, то есть около полутора миллионов лет назад. Люди этого вида уже умели не только совершенствовать каменные орудия, но и поддерживать огонь, а объем их мозга достигал 1300 см3. Но череп у них еще отличался от черепа современного человека полным отсутствием подбородка.


Первые представители вида Homo sapiens(архаичный Homo sapiens) появились более полумиллиона лет назад и на протяжении долгого времени оставались современниками Homo erectus, который вымер всего четверть миллиона лет назад.

Однако и эволюция самого Homo sapiens была долгой и достаточно сложной. Возраст самых древних из найденных в Европе и в Африке его остатков составляет 600 тысяч лет (Эфиопия), 700 тысяч лет (Алжир) и 500 тысяч лет (Англия и Германия). А около 200 тысяч лет назад на этих континентах появились местные разновидности Homo sapiens, из которых наиболее известна европейская — Homo sapiens neandertalis. Физически они значитель но отличались от своих современников в Африке и Восточной Азии, что, по всей видимости, определялось долгой приспособляемостью к суровому климату ледникового периода. Эволюция предшественников неандертальского человека, скорее всего, протекала в Европе: именно там были обнаружены связывающие его с самыми ранними представителями Homo sapiens промежуточные формы — так называемые «пренеандерталь цы». А около 120 тысяч лет назад — в межледниковый период — неандертальцы освоили также Ближний Восток и Среднюю Азию.


И все же предком нашего подвида — Homo sapiens sapiens — стали не они, а обитавшие в Африке и на Ближнем Востоке поздние Homo sapiens, и произошло это, если судить по кост-ным остаткам, около 100 тысяч лет назад. А уж затем, по мнению большинства ученых, современный человек постепенно расселился по всей Ойкумене.


Более того: есть основания полагать, что упомянутая в Библии всеобщая праматерь Ева могла существовать на самом деле. К такому выводу пришли молекулярные генетики на основе сравнительного анализа митохондри альной ДНК (мтДНК) у множества людей. Эта небольшая кольцевая молекула передается исключительно по материнской линии. Исследования показали, что все выявленные типы мтДНК человека происходят от одной и той же предковой молекулы, а следовательно, от одной и той же праматери, жившей до разделения человека на основные расы.


Но когда же, где и каким образом это разделение произошло? Самые убедительные ответы на эти вопросы дало изучение изменчивости белков и групп крови. По всей видимости, общие предшественники монголоидов и европеоидов жили в Передней Азии: именно оттуда в один из двух ближайших межледниковых периодов (то есть 70 или 50 тысяч лет назад) предки монголоидов переселились в Китай. Что же касается монголоидов Юго-Восточной Азии и американских индейцев, то они — потомки выходцев из Центральной и Восточной Азии. Предки же европеоидов оказались в Европе только около 40 тысяч лет назад. Проникнуть в нее раньше им не удавалось: тому препятство вали «коренные европейцы» — неандертальцы.


Особую сложность представляет собой проблема происхождения австралийцев и папуасов, которые по своему внешнему виду во многом схожи с африканцами. Автор статьи считает наиболее обоснованной гипотезу, по которой в Юго-Восточной Азии встретились два людских потока: один пришел с севера — из Восточной Азии, другой с запада — через Индийский субконтинент. При смешении генофондов и сохранились африканские гены, а затем поддержались естественным отбором в условиях тропиков.


Другая гипотеза вовсе отвергает по ряду причин концепцию расы. Во-первых, далеко не все человеческие популяции вообще можно отнести к одной из больших рас: многие имеют смешанное происхождение. Во-вторых, потому, что само число выделяемых разными антропологами рас различно. И, наконец, в-третьих, генетические различия между людьми внутри одной расы часто больше, чем средние генетические различия между представите лями разных рас. Гипотеза эта, конечно, спорна и, главное, уж очень нетрадиционна, но, видимо, тоже имеет право на дальнейшие исследования.

От обезьяны — к человеку: как эволюционировал мозг наших предков

Константин Лесков

Ph. D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH

Эволюция мозга от обезьяны к человеку – интереснейшая и сложнейшая часть антропогенеза. Обычно нам говорят: «У предков человека произошли мутации, из-за которых мозг увеличился, и это дало селективное преимущество нашему виду». Въедливый читатель сразу спросит: «А какие именно мутации произошли? А как мутация в ДНК отразилась на конкретной структуре и размерах мозга? А почему эта мутация сделала нас умнее?»

Рис. 1. A, B. Апикальные и базальные клетки-предшественники нейронов и глии. C. Возможные плоскости деления апикальных клеток: поперечная (фиолетовая линия) и продольная (голубая). (3)

Долгое время на эти вопросы ответа не было. К сожалению, полной картины мы не знаем и сейчас. Однако исследования последних лет уже позволяют приблизительно понять молекулярный и клеточный механизмы увеличения мозга приматов после их отделения от общего с грызунами предка. Кроме того, учёные примерно представляют, как рос мозг человека по сравнению с мозгом шимпанзе после того, как наши эволюционные линии разошлись. 

Что находится на ресничках

Для того чтобы понять эти механизмы, давайте сначала разберёмся, как происходит развитие коры головного мозга у млекопитающих. В основе этого процесса лежит нейроэпителий, выстилающий боковые желудочки – полости, наполненные спинномозговой жидкостью. Клетки нейроэпителия – стволовые клетки мозга, то есть обладающие способностью делиться предшественники нейронов и глии — вспомогательных клеток нервной ткани. Они сидят, плотно прижавшись друг к другу, опустив в полость желудочка реснички-цилии — волосковидные структуры на поверхности клеток. На цилиях находится много белков-рецепторов, которые ловят плавающие в спинномозговой жидкости факторы роста и другие важные сигнальные молекулы. Этот слой клеток-предшественников, непосредственно контактирующий с полостью желудочка, называется апикальным. А всё, что находится глубже и ближе к внешней поверхности мозга, не имеет прямого доступа к желудочку и называется базальным, или субвентрикулярным. 

Апикальная клетка может поделиться двумя способами: вдоль — когда плоскость деления перпендикулярна границе желудочка, и поперёк – когда плоскость деления параллельна желудочку. В первом случае образуются две апикальные клетки, втиснувшиеся у желудочка-«кормушки» на месте материнской клетки. Во втором случае получается одна апикальная клетка и одна базальная — то есть не имеющая прямого доступа к желудочку, которая способна размножаться и дифференцироваться в нейроны и глию в толще коры.

Чем грызуны отличаются от людей

И у мышей, и у человека работают оба сценария. В чем же разница? А разница в отношении количества получающихся базальных клеток к апикальным. У мышей количество базальных клеток относительно количества апикальных не так велико. Поэтому толщина коры, которую нейроны — потомки базальных клеток, по большей части и составляют, невелика. У приматов же, в особенности у человека, доля базальных клеток вырастает во много раз. Чем больше базальных клеток, тем толще кора и тем больше нейронов и глии образуется в ней. 

Значит, чтобы сделать из «мышиного» мозга «человеческий», нужно, прежде всего, переключить апикальные клетки на производство базальных и «научить» базальные жить независимо от факторов роста спинномозговой жидкости, к которой они больше не имеют прямого доступа.

И тут наступает самый тяжёлый момент. У нас есть мозг общего предка приматов и грызунов, и мы хотим получить большой, сложный, умный мозг человека. При этом всё, что дозволяется менять – последовательность нуклеотидов в ДНК, причём мутировать мы можем исключительно случайно. В нашем распоряжении несколько десятков миллионов лет на эволюцию. Наш геном состоит примерно из 25 тыс. генов. Эти гены путём альтернативного сплайсинга (процесса, который позволяет одному гену производить несколько мРНК и, соответственно, белков) дают около 100 тыс. транскриптов, то есть, вариантов мРНК. Белковые продукты этих транскриптов по-всякому модифицируются и синтезируют небелковые молекулы, повышая разнообразие «деталей» до миллионов. Как разобраться в этом чудовищно сложном механизме?

Какие гены за что отвечают

На помощь приходят методы молекулярной генетики, в том числе анализа целых геномов, ставшие возможными после полного секвенирования ДНК человека, мыши, шимпанзе и других животных. Полной картины мы пока не знаем, но некоторые важные этапы развития мозга удалось ассоциировать с функциями конкретных генов. 

Какими генами регулируется ориентация плоскости деления апикального нейроэпителия? Иными словами, как переключить апикальные стволовые клетки на производство базальных предшественников, наращивая тем самым толщину коры? Подсказка пришла из изучения генетики микроцефалии – заболевания нервной системы, при котором ребёнок рождается с сильно уменьшенным мозгом.

К микроцефалии приводят мутации в нескольких генах, например, в микроцефалине и ASPM. Продукты этих генов так или иначе связаны с регуляцией клеточного цикла и центросомами – внутриклеточными органеллами, откуда растут микротрубочки, по которым, как по рельсам, расходятся хромосомы при делении клетки (1,2). Детальный механизм того, как продукты генов микроцефалии меняют ориентацию микротрубочек при делении апикальных клеток, точно неизвестен, но интенсивно изучается (3).

Итак, базальная клетка отделилась от материнской апикальной. Для того чтобы в человеческом мозге их было много, им нужно продолжать делиться большее число раз, чем в мышином. Но они находятся далеко от желудочка и не могут макать в него свою цилию, ловя факторы роста, необходимые для деления. Как базальные клетки-предшественники приобретают независимость от факторов роста спинномозговой жидкости? Исследования, проведенные группами учёных под руководством Кригстайна и Олдхэма (4,5), показывают, что в базальных клетках человека экспрессируется набор генов, отличный от того, что есть в мышиных. Человеческие базальные клетки сами продуцируют тромбоцитарный фактор роста и рецепторы к нему. Авторы полагают, что это должно приводить к экспансии базальных клеток у человека и росту коры в целом.

Попытки «приматизации» мышиного мозга

Как показано в работах групп Готц и Хуттнера, кроме факторов роста и их рецепторов, базальные клетки-предшественники приматов стали производить белок-регулятор работы генов под названием Pax6, который у грызунов производится лишь в делящемся апикальном нейроэпителии (6,7). Группа Хуттнера попыталась искусственно экспрессировать Pax6 в базальных предшественниках мышей. По утверждению авторов исследования, рост и размножение базальных клеток у таких мышей были более интенсивны и напоминали таковую у приматов, а получившаяся кора мозга – более развитой, чем у контрольных мышей. Мне кажется, повышение пролиферации базальных клеток мышей с Pax6 хоть и наблюдается, но весьма небольшое: 5 — 20% в зависимости от измеряемого параметра. По крайней мере, на мой взгляд, о драматической «приматизации» мышиного мозга геном Pax6 говорить преждевременно.  

Более интересная история, чем с Pax6, получилась с геном ARHGAP11B (8). Основные исследования снова проводились группой Хуттнера в институте Макса Планка, однако на сей раз к работе подключился известный шведский биолог Сванте Паабо. 

Всё началось с того, что при сравнении геномов человека и шимпанзе учёные выяснили: у шимпанзе одна копия гена ARHGAP11, а у человека он удвоен — есть ARHGAP11А и ARHGAP11B. Причём ARHGAP11А, скорее всего, выполняет ту же функцию, что и ARHGAP11 у шимпанзе, а в ARHGAP11В произошла точечная мутация, отчего его продукт по-другому перестраивается, и белок получается с измененной последовательностью на одном из концов. Это хрестоматийный пример, когда в какой-то момент на пути от общего предка ген случайно удвоился, и «лишняя» копия стала эволюционировать своим путем, приобретя новую функцию.

В мозгу появляются извилины

Рис. 2. Предполагаемая гирификация неокортекса мыши после электропорации ARHGAP11B/GFP (зеленые клетки), согласно Хуттнеру (8). Авторы сравнивают гирифицированную после электропорации правую половину с неэлектропорированной левой. Важно: нет отрицательного контроля с электропорацией одного GFP.

Что это за новая функция – не очень понятно, но из структуры видно, что она не такая, как у предкового белка ARHGAP11. Видимо, ARHGAP11В делает что-то другое. Его экспрессировали в нейроэпителии эмбриона мыши и получили неожиданный результат: базальный слой не только стал гораздо более развитым, но в коре мыши появились складки, иначе говоря, кора головного мозга стала извилистой (Figure 2). По мнению авторов работы, это свидетельствует о том, что приобретение предками людей гена ARHGAP11В послужило причиной взрывного роста коры головного мозга. 

После внимательного изучения статьи Хуттнера и Паабо возникают вопросы методологического характера. Авторы внедрили гены ARHGAP11В и GFP (зеленый флюоресцентный белок) эмбриону мыши прямо в матке с помощью электропорации, то есть пропустив через мозг эмбриона разряд электрического тока, что позволило ДНК войти в «продырявленные» таким образом клетки. К сожалению, они не сравнили складчатость коры при электропорации смеси ARHGAP11В + GFP и просто одного GFP. Поэтому пока авторы не проведут такой контрольный эксперимент, получившиеся складки в коре можно воспринимать как артефакт электропорации – просто шрамы. 

Лучшим экспериментом с ARHGAP11В, на мой взгляд, было бы создание трансгенной мыши, экспрессирующей копию этого гена в нейроэпителии. Трансгенную мышь можно подвергнуть тестам на когнитивные способности. И если у неё появятся складки в мозгу, это будет явно не артефакт метода. Но по какой-то причине авторы такой опыт не провели.

O важности ARHGAP11B для работы человеческого мозга свидетельствуют результаты недавнего исследования группы Лю из Альбукерке (9). Авторы обнаружили аномальное количество копий этого нового гена у некоторых больных шизофренией. Как ARHGAP11B может вызывать психическое расстройство – ещё одна загадка.

После шимпанзе, но до денисовцев

Рис. 3. Верхняя панель. Количество копий SRGAP2 на хромосоме 1 у человека, шимпанзе и орангутана. Нижняя панель. Предполагаемая схема последовательных дупликаций SRGAP2 на хромосоме 1 с оценкой возраста каждой из них (9).

Судя по тому, что неандертальцы и денисовцы тоже имеют две копии ARHGAP11, удвоение произошло после разделения нашей линии и шимпанзе, но до отделения нашей ветви от неандертальско-денисовской. 

Кроме истории с ARHGAP11В, в статье Хуттена и Паабо есть ещё один интересный момент. Пожалуй, даже более важный, чем влияние ARHGAP11В на складчатость коры. Сравнив геномы мыши и человека, авторы нашли у последних 56 генов, аналогов которых нет у мыши, и которые экспрессируются в апикальных и базальных предшественниках. ARHGAP11В был один из них. Осталось изучить 55 остальных. 

Ещё одна группа учёных под руководством Ивана Айхлера исследовала удвоение другого гена, SRGAP2 (10). У шимпанзе имеется одна копия этого гена, а у современного человека, неандертальца и денисовца – целых четыре. По оценкам авторов, удвоение гена произошло трижды – один раз примерно 3,4 млн лет назад, другой — 2,4, третий – 1 млн лет назад (Figure 3). Авторы считают, что утроение SRGAP2 послужило одним из факторов увеличения размеров и эффективности работы мозга при переходе от австралопитеков к представителям рода Homo. 

Что же делают все эти новые копии SRGAP2 у человека, с чем не справлялась одна у нашего общего предка с шимпанзе? Обе копии экспрессируются в нейронах и обозначаются буквами. Судя по работам последних трёх лет, функциональное значение имеют родительский «древний» вариант SRGAP2A и новая копия SRGAP2С, появившаяся 2,4 млн лет назад (11–13). Функция SRGAP2А оказалась сходна с ARHGAP11А. А вот продукт SRGAP2С – неполная копия родительского гена, так же как и ARHGAP11B. Предполагается, что SRGAP2С подавляет работу SRGAP2A путём прямого связывания с ним. Вместе они как-то регулируют образование и созревание синапсов, миграцию нейронов и, возможно, появление извилин в головном мозге. Учёные высказали это предположение, обнаружив хромосомные перестройки SRGAP2 у пациента с синдромом Ван дер Вуда, характеризующимся, кроме всего прочего, слабоумием, неразвитостью основной части коры головного мозга и слабой выраженностью извилин.

Подведём итоги. Как мы видим, с одной стороны, понятно, с чего и как начать изучение механизмов гипертрофированности коры головного мозга у человека. С другой стороны, сделано ещё крайне мало. А из того, что сделано, часть может оказаться артефактом. Гены и их продукты – шестерёнки этого чудовищно сложного механизма – в принципе, известны хотя бы по именам. Однако понять, как это всё друг с другом взаимодействует – задача не из лёгких.
 

Константин Лесков, Ph. D., Case Western Reserve University, Cleveland, OH

Литература:

1. Matsuzaki F, Shitamukai A. Cell Division Modes and Cleavage Planes of Neural Progenitors during Mammalian Cortical Development. Cold Spring Harb Perspect Biol [Internet]. 2015 Sep [cited 2016 Nov 12];7(9):a015719. Available from: cshperspectives.cshlp.org/lookup/doi/10.1101/cshperspect.a015719

2. Lancaster MA, Knoblich JA. Spindle orientation in mammalian cerebral cortical development. Curr Opin Neurobiol. 2012;22(5):737–46.

3. Mora-Berm?dez F, Huttner WB. Novel insights into mammalian embryonic neural stem cell division: focus on microtubules. Mol Biol Cell [Internet]. American Society for Cell Biology; 2015 Dec 1 [cited 2016 Nov 12];26(24):4302–6. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26628750

4. Pollen AA, Nowakowski TJ, Chen J, Retallack H, Sandoval-Espinosa C, Nicholas CR, et al. Molecular Identity of Human Outer Radial Glia during Cortical Development. Cell [Internet]. 2015 Sep [cited 2016 Nov 12];163(1):55–67. Available from: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867415011241

5. Lui JH, Nowakowski TJ, Pollen AA, Javaherian A, Kriegstein AR, Oldham MC. Radial glia require PDGFD–PDGFR? signalling in human but not mouse neocortex. Nature [Internet]. 2014 Nov 12 [cited 2016 Nov 12];515(7526):264–8. Available from: www.nature.com/doifinder/10.1038/nature13973

6. Wong FK, Fei J-F, Mora-Berm?dez F, Taverna E, Haffner C, Fu J, et al. Sustained Pax6 Expression Generates Primate-like Basal Radial Glia in Developing Mouse Neocortex. Khaitovich P, editor. PLOS Biol [Internet]. Public Library of Science; 2015 Aug 7 [cited 2016 Nov 12];13(8):e1002217. Available from: dx.plos.org/10.1371/journal.pbio.1002217

7. Walcher T, Xie Q, Sun J, Irmler M, Beckers J, Ozturk T, et al. Functional dissection of the paired domain of Pax6 reveals molecular mechanisms of coordinating neurogenesis and proliferation. Development [Internet]. 2013 [cited 2016 Nov 12];140(5):1123–36. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23404109

8. Florio M, Albert M, Taverna E, Namba T, Brandl H, Lewitus E, et al. Human-specific gene ARHGAP11B promotes basal progenitor amplification and neocortex expansion. Science (80- ) [Internet]. 2015 Mar 27 [cited 2016 Nov 12];347(6229):1465–70. Available from: www.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaa1975

9. Chen J, Calhoun VD, Perrone-Bizzozero NI, Pearlson GD, Sui J, Du Y, et al. A pilot study on commonality and specificity of copy number variants in schizophrenia and bipolar disorder. Transl Psychiatry [Internet]. Nature Publishing Group; 2016 May 31 [cited 2016 Nov 14];6(5):e824. Available from: www.nature.com/doifinder/10.1038/tp.2016.96

10. Dennis MY, Nuttle X, Sudmant PH, Antonacci F, Graves TA, Nefedov M, et al. Evolution of Human-Specific Neural SRGAP2 Genes by Incomplete Segmental Duplication. Cell [Internet]. 2012 May [cited 2016 Nov 12];149(4):912–22. Available from: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867412004618

11. Fossati M, Pizzarelli R, Schmidt ER, Kupferman JV, Stroebel D, Polleux F, et al. SRGAP2 and Its Human-Specific Paralog Co-Regulate the Development of Excitatory and Inhibitory Synapses. Neuron [Internet]. 2016 Jul [cited 2016 Nov 12];91(2):356–69. Available from: linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0896627316302665

12. Charrier C, Joshi K, Coutinho-Budd J, Kim J-E, Lambert N, de Marchena J, et al. Inhibition of SRGAP2 function by its human-specific paralogs induces neoteny during spine maturation. Cell [Internet]. NIH Public Access; 2012 May 11 [cited 2016 Nov 12];149(4):923–35. Available from: www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22559944

13. Rincic M, Rados M, Krsnik Z, Gotovac K, Borovecki F, Liehr T, et al. Complex intrachromosomal rearrangement in 1q leading to 1q32.2 microdeletion: a potential role of SRGAP2 in the gyrification of cerebral cortex. Mol Cytogenet [Internet]. 2016 Dec 20 [cited 2016 Nov 12];9(1):19. Available from: www.molecularcytogenetics.org/content/9/1/19

Мы в Telegram:
подпишитесь!

Мы в Вконтакте:

добавляйтесь!

Наш канал

на YouTube

Мы в Дзен:

добавляйтесь!

Как помочь

проекту

Человек продолжает эволюционировать, заявляют генетики

https://ria. ru/20170905/1501837761.html

Человек продолжает эволюционировать, заявляют генетики

Человек продолжает эволюционировать, заявляют генетики — РИА Новости, 05.09.2017

Человек продолжает эволюционировать, заявляют генетики

Масштабный генетический анализ ДНК жителей Великобритании и США показывает, что биологическая эволюция человечества не остановилась и что число носителей… РИА Новости, 05.09.2017

2017-09-05T23:37

2017-09-05T23:37

2017-09-05T23:38

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/147296/50/1472965092_82:0:1918:1033_1920x0_80_0_0_2ed4399f2645ea11abb0dcbb47ee8331.jpg

сша

великобритания

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2017

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/147296/50/1472965092_311:0:1688:1033_1920x0_80_0_0_fe3e9837b4db6e14561a645dfe5dc95e.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

открытия — риа наука, сша, великобритания

Открытия — РИА Наука, Наука, США, Великобритания

МОСКВА, 5 сен – РИА Новости. Масштабный генетический анализ ДНК жителей Великобритании и США показывает, что биологическая эволюция человечества не остановилась и что число носителей «вредных» версий генов, связанных с болезнями, продолжает постепенно падать под действием естественного отбора, говорится в статье, опубликованной в журнале PLOS Biology.

«Следы этого было найти крайне трудно, но мы нашли намеки на то, что естественный отбор продолжает работать среди современных популяций людей», — заявил Джозеф Пикрелл (Joseph Pickrell), генетик из университета Колумбии в Нью-Йорке (США).

28 сентября 2016, 20:00

Эволюция сделала человека склонным к насилию, заявляют ученыеУченые нашли математическое объяснение тому, почему человек ведет себя гораздо агрессивнее, чем большинство других животных, по отношению к себе подобным, и чаще убивает или ранит других людей, причиной чего оказалась эволюция, а не цивилизация.

Сегодня биологи и эволюционисты активно дискутируют о том, прекратилась ли эволюция человека после того, как наши предки изобрели орудия труда и перешли к жизни в больших обществах себе подобных. Часть ученых считает, что биологическая эволюция замедлилась или даже остановилась, так как выживание индивидов и их вероятность продолжить свой род начала зависеть не от качества генов, а от сообразительности, богатства и социального положения.

Другие эволюционисты усомнились в этом, и за последние два десятилетия было проведено несколько экспериментов и исследований, в рамках которых биологи проверили, как менялся геном человечества в целом на протяжении нескольких сотен или тысяч лет. Эти наблюдения зачастую приводили к противоречивым результатам, что не добавляло уверенности в том, что эволюция продолжается.

Пикрелл и его коллеги нашли новые свидетельства того, что «дарвиновский» отбор все же продолжает работать среди человечества, проанализировав геномы свыше 160 тысяч жителей Великобритании и США, недавно принимавших участие в различных генетических исследованиях.

10 марта 2016, 15:18

Ученые: мясо, а не умение варить пищу, двигало эволюцию человекаПереход на мясную диету и изобретение орудий труда, а не открытие кулинарии, позволило нашим предкам отказаться от мощного челюстного аппарата и заметно снизить расходы энергии на пережевывание пищи, что послужило толчком для эволюции нашего вида.

Анализируя их ДНК,  ученые опирались на простую эволюционную закономерность – чем дольше живет особь и чем лучше ее здоровье, тем больше она может оставить потомства. Соответственно, чем больше у нее будет потомков, тем выше вероятность того, что они передадут свои гены своим детям и ее линия продолжит свое существование, а носители «плохих» версий генов вымрут.

Руководствуясь этой идеей, ученые сравнивали между собой наборы мутаций в ДНК людей из семей долгожителей и британцев и американцев с относительно короткой или нормальной продолжительностью жизни, и пытались понять, как часто встречаются «вредные» мутации в их генах. Если этих мутаций будет меньше в ДНК долгожителей, то это будет означать, что  естественный отбор продолжает работать, а отсутствие различий в их числе будет говорить об обратном.

22 ноября 2016, 17:34

Ученые: мужчины запрограммированы эволюцией умирать раньше женщинМужчины и даже самцы приматов в среднем живут меньше, чем женщины или самки, и даже современная медицина и наука не смогли закрыть этот «разрыв» между полами.

Генетикам удалось найти несколько десятков генов, для которых подобные различия были характерны. Больше всего это было заметно для двух участков ДНК – гена APOE, мутации в котором заметно повышают вероятность развития болезни Альцгеймера, и в гене CHRNA3, связанным с предрасположенностью к активному курению у мужчин.

«Плохие» версии этих генов, как отмечают ученые, значительно реже встречались у американцев и британцев, которые смогли дожить до 70 лет или чьи родители или предки считались долгожителями. Аналогичным образом вели себя многие другие гены, связанные с лишним весом, астмой, атеросклерозом и рядом других проблем со здоровьем, а также ранним началом половой жизни.

6 февраля 2015, 06:00

Эволюция человечества продолжается, считают ученыеРазвитие, полагают эксперты, идет прежним «доисторическими» темпом, несмотря на резкое снижение детской, взрослой смертности и рождаемости и предполагаемое отсутствие естественного отбора

В дальнейшем генетики планируют проанализировать еще более крупные банки ДНК, что поможет им найти другие гены, на которые продолжает влиять эволюция, и понять, в какую сторону движется человечество сегодня и что «дирижирует» его развитием.

Введение в эволюцию человека | Программа Смитсоновского института «Происхождение человека»

Введение в эволюцию человека | Программа Смитсоновского института по происхождению человека

Перейти к основному содержанию

  • Исследования эволюции человека

    • Климат и эволюция человека

      • Влияние климата на эволюцию человека
      • Выживание адаптивного
      • Интерактивная временная шкала эволюции человека
    • Восточноафриканские исследовательские проекты

      • Полевой блог Olorgesailie

        • 2011 Рассылки Олоргесайли
        • 2004 Олоргезайские депеши
        • 1999 Олоргесайские депеши
      • Проект бурения в Олоргесайли
      • Канам, Кения
      • Канджера, Кения
      • Ол Педжета, Кения
      • Олоргесайли, Кения
      • Эволюция человеческих инноваций
      • Приключения в рифтовой долине: интерактив
    • Азиатские исследовательские проекты

      • «Хоббиты» на Флоресе, Индонезия
      • Древнейшие люди в Китае
      • Бозе, Китай
    • Антропоцен: эпоха людей
    • Экспертиза окаменелостей: интерактивная
    • Что нового в Human Origins?
    • Цифровой архив зубов копытных и хищников

      • инструкции
      • Хищник
      • Зубы копытных
  • Доказательства эволюции человека

    • Поведение

      • Поведение приматов
      • Следы

        • Следы из Кооби Фора, Кения
        • Следы Лаэтоли
        • Следы Энгаре Серо, Танзания
      • Каменные инструменты

        • Инструменты раннего каменного века

          • Hammerstone из Majuangou, Китай
          • Ручной топор и тектиты от Bose, Китай
          • Ручной топор из Европы
          • Ручной топор из Индии
          • Oldowan Tools из Локалалей, Кения
          • Олдувайский чоппер
          • Каменные инструменты из Majuangou, Китай
        • Инструменты среднего каменного века
        • Инструменты позднего каменного века

          • Бурин от Laugerie Haute & Basse, Дордонь, Франция
          • Ла-Мадлен, Дордонь, Франция
      • Получение еды

        • Костяные инструменты
        • Расчлененные кости животных из Гоны, Эфиопия
        • Катанда Костяной наконечник гарпуна
        • Старейшее деревянное копье
        • Проколотая лопатка лошади
        • Каменные лезвия серпа
        • Точка снаряда
      • Переноска и хранение

        • Самая старая керамика
        • Фрагмент керамики
      • Очаги и укрытия

        • Орудия из измененного огнем камня
        • Приют Терра Амата
      • Погребение

        • Кафзе: старейшее преднамеренное захоронение
      • Информация о записи

        • Ассирийская цилиндрическая печать
        • Налет охры Бломбос
        • Кость Ишанго
      • Изготовление одежды

        • Костяные шила
        • Иглы из кости и слоновой кости
      • Искусство и музыка

        • Статуэтки

          • Резной бегущий лев из слоновой кости
          • Женский торс цвета слоновой кости
          • Фигурка лошади из слоновой кости
          • Скульптура лошади из слоновой кости
          • Леди Брассемпуи
          • Фигурка человека-льва
          • Виллендорф Венера
        • Ювелирные изделия

          • Бусины из древних ракушек
          • Резной костяной диск
          • Ожерелье из кроманьонской раковины
          • Старейшие известные бусины из ракушек
        • Музыкальные инструменты

          • Древняя флейта
        • Наскального искусства

          • Древние пигменты
          • Мемориальная доска Аполлона-11
        • Другие декорированные предметы

          • Резной жезл из рога с лошадьми
          • Геометрический прямоугольный разрез кости
          • Тата Мемориальная доска
    • Окаменелости человека

      • Разновидность
      • Окаменелости
      • Таинственный Череп Интерактивный
      • Шанидар 3 — Скелет неандертальца
    • 3D коллекция

      • Артефакты

        • Фигурка бизона
        • Резная бусина в виде лошадиной головы
        • Резной мамонт из слоновой кости
        • Клинописная глиняная табличка
        • Обожженный глиняный бизон
        • Венера из обожженной глины из Долни Вестонице
        • Леспуг Венера
      • Окаменелости
      • Приматы
    • Генетика

      • Один вид, живущий по всему миру
      • Изменение цвета кожи человека
      • Древняя ДНК и неандертальцы
    • Знакомства
    • Интерактивная временная шкала эволюции человека
    • Генеалогическое древо человека
    • Снимки во времени

      • Сварткранс, Южная Африка
      • Олоргесайли, Кения
      • Шанидар, Ирак
  • Характеристики человека

    • Ходьба в вертикальном положении
    • Инструменты и еда
    • Тела
    • Мозги
    • Социальная жизнь
    • Язык и символы
    • Люди меняют мир
  • Образование

    • Введение в эволюцию человека
    • Планы урока

      • Классификация гаек и болтов: произвольно или нет? (6-8 классы)
      • Сравнение хромосом человека и шимпанзе (9-12 классы)
      • Сравнение черепов гоминидов: лаборатория «Черепа» (9–12 классы)
      • Исследование общего происхождения: формулирование объяснений и моделей (9–12 классы)
      • Окаменелости и модели миграции у ранних гоминидов (9–12 классы)
    • Для студентов колледжа
    • Забавные факты

      • Почему у нас мурашки по коже?
      • Куры, шимпанзе и вы — что у них общего?
      • Бабушки и дедушки уникальны для людей
      • Насколько мы сильны?
      • Люди удобные!
      • Люди: бегущая обезьяна
      • Наш большой голодный мозг!
      • Наши глаза говорят это!
      • Набор инструментов раннего человека
      • Короткошерстный человек!
      • Щелкунчик»
      • Что вши могут рассказать нам об эволюции человека?
      • При чем здесь кишечник?
      • Почему палеоантропологи любят Люси?
      • Зачем нам зубы мудрости?
    • Глоссарий происхождения человека
    • Преподавание эволюции на человеческих примерах
    • Часто задаваемые вопросы
    • Рекомендуемые книги
  • Экспонат

    • Экспонат

      • Экспонат План этажа Интерактивный
      • Распечатать план этажа PDF
    • Реконструкции ранних людей
    • Передвижная выставка «Происхождение человека»

      • Публичная библиотека округа Честерфилд
      • Библиотека округа Ориндж
      • Публичная библиотека Андовера
      • Публичная библиотека Эфраты
      • Публичная библиотека Эльвайна
      • Публичная библиотека Сидар-Сити
      • Библиотека Милпитаса; Милпитас, Калифорния
      • Библиотека округа Спокан
      • Публичная библиотека Коттедж-Гроув
      • Библиотека округа Пуэбло
      • Библиотека округа Спрингфилд-Грин
      • Публичная библиотека Пеории
      • Публичная библиотека городка Орион
      • Публичная библиотека Скоки
      • Бесплатная публичная библиотека Вайкоффа
      • Публичная библиотека округа Томпкинс
      • Библиотека Отиса
      • Бесплатная библиотека Флетчера
      • Публичная библиотека Бангора
    • Путеводитель по выставке
  • О нас

    • Благодарности
    • События
    • Команда программы «Происхождение человека»
    • Комитет по более широкому социальному воздействию

      • Что мы делаем
      • Участники и ресурсы для участников

        • Конни Бертка
        • Джим Миллер
        • Франциска Чо (заслуженный)
        • Эллиот Дорфф
        • Дэвид Хаберман
        • Бетти Холли
        • Нэнси Хауэлл
        • Фред Эдуордс (почетный)
        • Рэнди Исаак (почётный)
        • Уэс Маккой
        • Ли Медоуз
        • Мустансир Мир
        • Питер Ф. Райан
        • Джейми Л. Дженсен
        • Мэри Эвелин Такер
        • Вентцель ван Хейсстин (почетный)
        • Джо Уоткинс (почетный)
        • Том Вейнанди (почетный)
        • Дэвид Оренштейн
        • Майкл Теннесон
      • Мысли участников о науке, религии и происхождении человека (видео)
      • Наука, религия, эволюция и креационизм: Букварь
      • Видео и аудио публичных мероприятий BSIC

        • Эволюция религиозных верований: поиск глубоких эволюционных корней
        • Труд для науки, труд для души: Препятствия и подходы к преподаванию и эволюции обучения на юго-востоке США
        • Публичное мероприятие: Религиозная аудитория и тема эволюции: уроки в классе (видео)
        • Эволюция и антропоцен: наука, религия и будущее человечества
        • Воображая человеческое будущее: этика антропоцена
        • Эволюция человека и религия: вопросы и беседы из Зала человеческого происхождения
        • Я пришел откуда? Подход к науке о происхождении человека с религиозной точки зрения
        • Религиозные взгляды на науку о происхождении человека
    • Стань участником

      • Отправить свой ответ на «Что значит быть человеком?»
      • Волонтерские возможности
      • Отправить вопрос
    • Товары

      • «Формирование человечества: как наука, искусство и воображение помогают нам понять наше происхождение» (книга Джона Гурча)
      • Что значит быть человеком? (книга Ричарда Поттса и Криса Слоана)
    • Для прессы
  • Мультимедиа

    • Слайд-шоу

      • Бронзовые статуи
      • Реконструированные лица
    • Видео
    • Аудио

Эволюция современного человека – YourGenome

 

 

Изображение предоставлено: Shutterstock

Происхождение современного человека, вероятно, было самым обсуждаемым вопросом в эволюционной биологии за последние несколько десятилетий.

Откуда мы пришли?

Точное происхождение современного человека уже давно является предметом споров.

Наша эволюционная история записана в нашем геноме. Геном человека выглядит так из-за всех генетических изменений, которые затронули наших предков. Точное происхождение современного человека уже давно является предметом споров.

Современные люди возникли в Африке за последние 200 000 лет и произошли от своего, скорее всего, недавнего общего предка, Homo erectus .

Современные люди ( Homo sapiens ), вид, которым мы являемся, означает «мудрый человек» на латыни. Наш вид — единственный выживший вид рода Homo , но откуда мы пришли, было предметом многочисленных споров. Современные люди возникли в Африке за последние 200 000 лет и произошли от их наиболее вероятного недавнего общего предка, Homo erectus , что на латыни означает «прямоходящий человек». Homo erectus — вымерший вид человека, живший от 1,9 миллиона до 135 000 лет назад.

Исторически для объяснения эволюции Homo sapiens были выдвинуты две ключевые модели. Это модель «из Африки» и «мультирегиональная» модель. Модель «из Африки» в настоящее время является наиболее распространенной моделью. Предлагает Homo sapiens эволюционировал в Африке, прежде чем мигрировать по всему миру.

С другой стороны, «многорегиональная» модель предполагает, что эволюция Homo sapiens происходила в ряде мест в течение длительного периода времени. Смешение различных популяций в конечном итоге привело к появлению 90 586 видов Homo sapiens из 90 587 видов, которые мы видим сегодня.

Текущие геномные данные подтверждают единственную миграцию современных людей «из Африки».

Это все еще область активных исследований, однако современные геномные данные поддерживают единую миграцию современных людей «из Африки», а не «мультирегиональную» модель. Хотя исследования геномов вымерших гоминидов неандертальцев и денисовцев позволяют предположить, что имело место некоторое смешение геномов (1-3 процента) с человеческими в Европе и Азии. Это скрещивание между двумя ранее разделенными популяциями называется «смешением» и приводит к смешению генов между популяциями.

«Из Африки»: какие доказательства?

«Митохондриальная Ева»

В Африке больше генетического разнообразия по сравнению с остальным миром вместе взятым.

Генетические исследования, как правило, поддерживают модель «из Африки». Самые высокие уровни генетической изменчивости у людей обнаружены в Африке. На самом деле в Африке больше генетического разнообразия по сравнению с остальным миром вместе взятым. Кроме того, происхождение современной ДНК в митохондриях («электростанциях» наших клеток) было прослежено до одной африканской женщины, которая жила между 50 000 и 500 000 лет назад — «Митохондриальная Ева».

Наши геномы представляют собой комбинацию ДНК наших родителей и отца. Однако митохондриальная ДНК (мтДНК) происходит исключительно от нашей матери. Это связано с тем, что женская яйцеклетка содержит большое количество митохондриальной ДНК, тогда как мужская сперма содержит лишь незначительное количество. Сперматозоиды используют свое небольшое количество митохондрий, чтобы привести свою расу к яйцеклетке перед оплодотворением. Как только сперматозоид сливается с яйцеклеткой, все митохондрии сперматозоида разрушаются.

Ваша митохондриальная ДНК почти точно такая же, как у вашей матери и ее матери.

В результате митохондриальная ДНК описывается как матрилинейная (из поколения в поколение сохраняется только материнская сторона). Итак, ваша митохондриальная ДНК почти точно такая же, как у вашей матери и ее матери. Митохондриальная ДНК широко используется биологами-эволюционистами, поскольку ее легче извлечь, чем ДНК, обнаруженную в ядре, и существует множество копий, с которыми можно работать.

Однако Митохондриальная Ева не была первой и не единственной женщиной на Земле в то время. Она была просто точкой, из которой выросли все современные поколения людей. Биологи-эволюционисты считают, что наиболее вероятной причиной этого является то, что эволюционное «узкое место» возникло во время жизни Евы. Это когда большинство видов внезапно вымирает, возможно, из-за внезапной катастрофы, поставившей их на грань исчезновения. Если Митохондриальная Ева была одной из немногих выживших женщин, то это могло бы объяснить, почему ее «матрилинейная» митохондриальная ДНК передавалась из поколения в поколение.

Точно так же ДНК Y-хромосомы передается только от отцов к сыновьям, и эволюционное древо, связывающее всех современных мужчин, также поддерживает модель «из Африки».

Картографирование черепов

Еще одно подтверждение модели «из Африки» можно найти в размерах человеческих черепов. Изучив генетику и размеры черепа 53 человеческих популяций со всего мира, ученые обнаружили, что по мере удаления от Африки популяции становятся менее разнообразными по своему генетическому составу. Это может быть связано с тем, что человеческие популяции стали меньше по мере того, как они расселились из своих первоначальных поселений в Африке, и поэтому генетическое разнообразие в этих популяциях было меньше. В результате ученые заявили, что современные люди не могли появиться в разных местах, а должны были происходить из одного региона, Африки.

Самыми старыми известными останками анатомически современных людей являются черепа Омо I и Омо II.

Древнейшими известными останками анатомически современных людей являются черепа Омо I и Омо II. Они были найдены в 1967 году в национальном парке Омо на юго-западе Эфиопии. Черепа были датированы 195 000 лет назад, что подчеркивает то, как люди эволюционировали относительно недавно.

Переселение из Африки

Факты показывают, что первая волна людей, переселившихся из Африки, не имела большого успеха в своих путешествиях. Иногда кажется, что они были на грани вымирания, их численность сократилась до 10 000 особей.

Извержение супервулкана Тоба на Суматре 70 000 лет назад могло привести к «ядерной зиме», за которой последовал 1000-летний ледниковый период. Подобное событие оказало бы огромное давление на людей. Возможно, люди смогли выжить в этих экстремальных условиях только благодаря сотрудничеству друг с другом. Возможно, это привело к формированию тесных семейных групп или племен и развитию некоторых современных человеческих моделей поведения, с которыми мы знакомы сегодня, таких как сотрудничество.

Генетически шесть миллиардов человек в современном мире очень мало отличаются от Homo sapiens , отважившихся покинуть Африку.

Между 80 000 и 50 000 лет назад другая волна людей мигрировала из Африки. Эти люди, вероятно, были «современными» с точки зрения их внешнего вида и поведения. Из-за их нового кооперативного поведения они стали более успешными в выживании и покрыли весь мир за относительно короткий период времени. Когда они мигрировали, они столкнулись с более ранними, примитивными людьми, которые в конечном итоге заменили их. Генетически шесть миллиардов людей в современном мире очень мало отличаются от этих прежних Homo sapiens , отважившийся покинуть Африку.

Карта, показывающая миграцию людей из Африки. Изображение предоставлено: Genome Research Limited

Смешение с вымершими людьми: каковы доказательства?

Являются ли неандертальцы нашими двоюродными братьями или предками?

Homo neanderthalis , или неандертальцы, как их чаще называют, — это вымерший вид человека, который был широко распространен в ледниковый период в Европе и Западной Азии между 250 000 и 28 000 лет назад. Они характеризовались скошенным лбом и выступающими надбровными дугами. В 1856 году в долине Неандер недалеко от Дюссельдорфа в Германии была обнаружена первая окаменелость неандертальца. С тех пор исследователи стремятся раскрыть положение Homo neanderthalis в эволюции современного человека. Homo neanderthalis появился в Европе около 250 000 лет назад и распространился на Ближний Восток и в Среднюю Азию. Они исчезли из летописи окаменелостей около 28 000 лет назад.

Внесли ли вклад гены неандертальцев в геном современного человека?

Их исчезновение было приписано конкуренции с современными людьми, которые расселились из Африки по крайней мере 125 000 лет назад (в Израиле были найдены останки современных людей возрастом 100 000 лет), предполагая, что существовал период сосуществования. Скрещивались ли эти два вида? Таким образом, неандертальские гены внесли свой вклад в геном современного человека?

Первоначальные исследования ДНК из митохондрий неандертальцев показали, что их митохондриальная ДНК сильно отличается от ДНК современных людей, предполагая, что Homo neanderthalis и Homo sapiens не скрещивались.

Секвенирование генома неандертальца

В 2010 году ученые из Германии и США секвенировали ДНК всего генома неандертальца. Они также идентифицировали другую архаичную человеческую группу под названием «денисовцы», названную в честь сибирской пещеры, в которой был обнаружен ископаемый палец, из которого была получена ДНК. В 2013 году они получили более точную последовательность генома неандертальца из кости пальца ноги неандертальца возрастом 50 000 лет, найденной в той же пещере на юге Сибири.

Последовательность генома показала, что ранние современные неафриканские люди скрещивались со своими ныне вымершими древними кузенами.

ДНК может сохраняться в костях еще долгое время после смерти животного. Со временем ДНК различных микробов, попавших в скелет, проникнет и в кость. В результате ДНК может быть загрязнена ДНК микробов. Поэтому ученые должны гарантировать, что они секвенируют только геном неандертальца и избавляются от любого материала ДНК, оставленного этими микробами или полученного в результате загрязнения современными людьми, которые работают с этими костями. Как и в случае последовательности генома человека, последовательности генома денисовца и неандертальца были доступны в Интернете бесплатно. Последовательность генома показала, что ранние современные неафриканские люди скрещивались со своими ныне вымершими древними двоюродными братьями, когда они путешествовали вдоль побережья и через горы.

Инбридинг, как правило, плохо влияет на генетическую приспособленность вида, поскольку снижает изменчивость популяции, делая ее более восприимчивой к болезням и болезням.

Анализ генома неандертальца показал, что кость пальца ноги принадлежала женщине, так как имела две Х-хромосомы. Дальнейший анализ показал, что каждая пара хромосом была сходной по последовательности. Это говорит о том, что ее родители были близкими родственниками, возможно, дядя и племянница. Инбридинг, как правило, плохо влияет на генетическую приспособленность вида, поскольку уменьшает изменчивость популяции, делая ее более восприимчивой к болезням и болезням. Это уменьшенное генетическое разнообразие может объяснить, почему неандертальцы вымерли.

При сравнении геномов человека с геномом неандертальца человеческие геномы похожи друг на друга больше, чем любой из них похож на геном неандертальца. Некоторая часть ДНК неандертальца похожа на ДНК людей европейского и азиатского происхождения, но это сходство не наблюдается в ДНК африканцев. Это говорит о том, что современные люди эволюционировали в Африке, а затем распространились в Азию и Европу, где жили неандертальцы. Затем в этих областях произошло определенное скрещивание между неандертальцами и ранними Homo sapiens . Исследование, проведенное в 2012 году, показало, что это скрещивание, вероятно, произошло около 37 000–85 000 лет назад, и, по оценкам, доля неандертальской ДНК у людей за пределами Африки составляет 1,5–2,1 процента.

Из прошлого в будущее

Ученые обнаружили у живых людей девять неандертальских генов, которые, как известно, связаны с предрасположенностью к таким состояниям, как диабет 2 типа.

В настоящее время многие из нас несут небольшую долю ДНК наших архаичных неандертальцев и денисовцев. Эта общая ДНК могла сформировать нашу индивидуальную восприимчивость к современным заболеваниям или адаптацию к новым условиям и климату. Ученые обнаружили у живых людей девять неандертальских генов, которые, как известно, связаны с предрасположенностью к таким состояниям, как диабет 2 типа, волчанка и болезнь Крона. Также было показано, что высотная адаптация тибетцев может быть следствием архаичной последовательности ДНК денисовца в области ДНК, связанной с концентрацией гемоглобина на больших высотах. Для дальнейшего изучения этих ссылок проводятся дополнительные исследования.

Эта страница последний раз обновлялась 21 июля 2021 г.

Насколько полезной была эта страница?

👎 👍
Отправить

Какова основная причина вашей оценки?

Отправить

Что из этого лучше всего описывает вашу профессию?

Студент

Ученый / Исследователь

Учитель

Другой

Отправить

сколько лет студентам / сколько вам лет?

< 11 11-16 16-18 18-25 > 25

Отправить

Какая первая часть почтового индекса вашей школы?

Отправить

Как сайт повлиял на вас (или других)?

Отправить

Спасибо, мы ценим ваше мнение!

Если у вас есть другие комментарии или предложения, сообщите нам об этом по адресу comment@yourgenome. org

Обратная связь

Не могли бы вы уделить 5-8 минут, чтобы рассказать нам, что вы думаете об этом веб-сайте? Открытый опрос

Пять способов, которыми люди эволюционировали, чтобы стать спортсменами | Наука

Олимпийские бегуны соревнуются в забеге на 10 000 метров в Токио. В древние времена бег, вероятно, использовался, чтобы довести животных до изнеможения во время охоты.
Эбби Парр / Getty Images

Предстоящие Олимпийские игры продемонстрируют некоторые из самых выдающихся человеческих достижений в силе, скорости и ловкости. Как археологу, который занимается развитием человеческого вида на протяжении истории эволюции, интересно подумать, как и почему мы стали такими хорошими в определенных вещах, от метания копья до бега на 500 метров. Многое из того, что делает наши тела способными к спортивным достижениям, появилось задолго до того, как нам исполнилось 9 лет. 0586 Человек разумный .

Спортивная палеобиология человека — это область исследований, в которой используются подготовленные спортсмены для изучения адаптации человеческого тела. Эти исследования сосредоточены на метаболизме и максимальной физической работоспособности, биомеханике конечностей и других аспектах анатомии и физиологии человека, чтобы получить представление о типах деятельности, которые люди в прошлом могли выполнять.

Вот краткий обзор некоторых вещей, которые мы, люди, можем сделать для большого спорта, а также краткий обзор того, откуда берутся эти навыки и как долго они существуют.

Мы бежим

Предки современных людей ходили прямо около 4 миллионов лет назад, когда представители рода австралопитеков впервые начали проводить больше времени на земле, чем на верхушках деревьев. Эволюция, чтобы стать двуногим, изменила ряд вещей в строении человеческого скелета. Наш таз короче и шире, чем у других современных приматов. Это связано с тем, что мы двигаемся, прилагая силу в основном за счет мышц ягодиц и ног, а не спины и плеч, как шимпанзе, передвигающиеся на костяшках пальцев. Наши нижние бедра (большая кость бедра) приобретают особую форму, называемую бимыщелковым углом, когда мы учимся ходить.

Это позволяет нам передвигаться, плавно перенося вес из стороны в сторону. Если вы когда-нибудь видели, как горилла или шимпанзе ходят на двух ногах, а не на четырех, вы заметите, что у них гораздо более переваливающаяся походка. Наша более плавная походка помогает нам ходить и бегать более эффективно.

Homo sapiens ’, в частности, с более длинными ногами и более короткими ахилловыми сухожилиями, чем у некоторых наших предков, кажутся особенно подходящими для бега на длинные дистанции. Исследователи предположили, что ранние люди могли охотиться на животных-жертв, таких как антилопы или зебры, неоднократно заставляя их бегать на длинные дистанции в полуденную жару, в конечном итоге доводя животных до изнеможения.

Мы потеем

Когда мы сравниваем себя с другими живыми приматами, одним из наиболее заметных отличий является отсутствие волос на теле и тот факт, что мы потеем. Терморегуляция, способность тела поддерживать идеальную температуру, имеет решающее значение для всех млекопитающих, но люди уникальны своей способностью потеть всем телом, создавая охлаждение испарением.

Когда мы потеряли все наши волосы и стали потными голыми существами? Вопреки интуиции, исследования показали, что люди и шимпанзе, наши ближайшие родственники приматы, на самом деле имеют примерно одинаковое количество фолликулов на теле. Наши волосы просто намного короче и тоньше.

Итак, что послужило причиной перехода от полного меха к тонким волосам? Чарльз Дарвин предположил, что это признак полового отбора — наши далекие предки женского пола предпочитали менее волосатых самцов и спаривались с ними. Однако более вероятный сценарий больше связан с экологическим, а не с сексуальным давлением. В ходе нашей эволюции в Африке переход от лесов к более открытой и жаркой среде означал, что способность сохранять прохладу в значительной степени способствовала выживанию.

Теперь мы, вспотевшие, можем соревноваться в спортивных соревнованиях даже в жару, хотя из-за изменения климата в большинстве городов может стать слишком жарко, чтобы принимать летние Олимпийские игры.

Мы бросаем

В то время как нижняя часть нашего тела ушла от древесного образа жизни, верхняя часть тела все еще сохраняет черты, унаследованные от обитателей деревьев. Наш плечевой сустав, шарнирное соединение между плечом и лопаткой, позволяет нам совершать полный оборот руками. Это совершенно другой тип подвижности, чем у четвероногих животных, которые не качаются на деревьях — например, передние лапы собаки или кошки в основном раскачиваются вперед и назад и не могут плавать баттерфляем. Мы, наоборот, можем.

Олимпиец Калеб Дрессель соревнуется в беге на 100 метров баттерфляем в Токио. Наши шаровидные суставы на руках позволяют нам бросать и плавать бабочкой.

Мэдди Мейер / Getty Images

Наш вращающийся плечевой сустав также позволяет выполнять броски сверху. Способность бросать точно и с силой появилась у наших предков Homo erectus по крайней мере 2 миллиона лет назад. Недавние исследования также показали, что неандертальцы могли метать копья для охоты на расстоянии. Долгое время считалось, что немногие известные образцы неандертальских копий использовались только для колющих ударов и убийства добычи с близкого расстояния, отчасти потому, что когда исследователи пытались метать копии, они не уходили далеко.

Однако недавно исследователи дали копии в руки тренированных метателей копья и были ошеломлены, увидев, что копья летят намного дальше и быстрее — более чем на 65 футов.

We Are Handy

Человеческие руки уникальны своей ловкостью, которая имеет эволюционные корни еще 2 миллиона лет назад. Доказательства раннего развития таких рук, как наши, с противопоставленными большими пальцами и способностью применять силу как сильным, так и деликатным захватом, получены из одной пястной кости — одной из костей, образующих ладонь, — у гоминина, найденного на одном месте. в Кении. Этот захват позволяет нам делать все, от ручки до клюшки для гольфа.

Эволюция наших рук включала в себя как биологический, так и культурный отбор в пользу правшей и левшей. Как неандертальцы, так и ранние популяции Homo sapiens , по-видимому, имели примерно такое же соотношение правшей и левшей, как и современные люди. (Сегодня мы примерно на 85 процентов правши).

Исследователи предположили, что одно из объяснений этого заключается в акценте на сотрудничестве в человеческих сообществах (которое благоприятствует всем, имеющим одинаковую руку, чтобы они могли, например, делиться инструментами) над конкуренцией (которая благоприятствует различиям, поэтому левша может победить правшу). рука в бою). Некоторые доказательства этой теории исходят из спорта: исследование количества элитных спортсменов-левшей в различных видах спорта показало, что чем более соревновательный вид спорта, тем выше доля левшей.

Мы играем с мячиками

Играют многие виды животных, но люди — единственный вид, который играет в игры, требующие определенных правил и оборудования. Мы не только играем, бросая, пиная или иным образом толкая мячи из различных материалов, мы иногда делаем это с помощью бит, палок или ракеток.

Нигерия сыграет с Францией на олимпийском баскетбольном матче в Токио. Некоторые из самых ранних свидетельств древних игр с мячом происходят из Древнего Египта.

Грегори Шамус / Getty Images

Общепринятая теория эволюционного происхождения игры заключается в том, что она позволяет детям обучаться действиям и задачам, которые им необходимо будет освоить во взрослом возрасте. В популяциях охотников-собирателей игры, которые помогают детям развивать точность, силу и зрительно-моторную координацию, являются полезной практикой для охоты. Существует множество археологических свидетельств того, что дети играли с миниатюрными версиями охотничьих орудий или других инструментов, которыми пользовались взрослые, по крайней мере, 400 000 лет назад.

Некоторые из самых ранних свидетельств игр с мячом происходят из Древнего Египта: гробница ребенка, датируемая примерно 2500 г. до н.э. включал мяч, сделанный из льняных тряпок и веревки. В Китае игра cuju , которая была похожа на современный футбол и в которую играли кожаным мячом, набитым перьями, изображена на картинах и, как сообщается, восходит к 2300 г.