Как эволюционировал человек: ХРОНОЛОГИЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА

Содержание

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.

Будущее человека: эволюция и неестественный отбор

11 мая 2016

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Группа американских ученых из Гарварда и Массачусетса заявила, что разработала искусственную кожу. Так что в скором будущем, говорят они, если у вас появились морщины или мешки под глазами, или прочие изъяны, вы можете решить эту проблему и радикально омолодиться.

Правда, при ближайшем рассмотрении проблемы оказалось, что решение скорее косметическое, чем биологическое, хотя оно и может иметь положительный эффект для здоровья.

Но мы решили воспользоваться этим случаем, чтобы взглянуть на проблему шире, с точки зрения дальнейшей человеческой эволюции. Куда мы движемся как Homo sapiens, и во что мы превратимся? Что будет с человеком через полвека, век, или, скажем, сто тысяч лет?

Ведущий программы «Пятый этаж» Александр Баранов беседует с зав. кафедрой биологической эволюции биологического факультета МГУ Александром Марковым и доцентом кафедры антропологии биологического факультета МГУ, научным редактором портала антропогенез.ру Станиславом Дробышевским.

Александр Баранов: Прежде чем понять, во что мы превратимся, хотелось бы выяснить, превращаемся ли мы вообще в кого-то, или нет. Я мало что понимаю в эволюции, как и большинство, но мне интересно было узнать, что ученые расходятся даже в вопросе о том, эволюционируем ли мы сейчас. Например, американский антрополог Ян Таттерсолл говорит, что об эволюции человека можно забыть, поскольку человечество стало слишком мобильным.

Мы знаем, что виду нужно находиться в определенной изоляции, чтобы мутации стали нормой. Это, как известно, выяснил еще Чарльз Дарвин на Галапагосских островах. В случае с человечеством сейчас такое невозможно, говорит Таттерсолл. Если следовать его логике, то глобализация по сути дела остановила эволюцию человека. Александр Марков, скажите, как вы относитесь к этой теории? Действительно ли эволюция человека остановилась?

Александр Марков: Это сложный вопрос, потому что все зависит от того, что мы понимаем под словом «эволюция».

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

А.Б.: Эволюция путем естественного отбора в ее классическом варианте.

А.М.: Естественный отбор – это избирательное выживание или избирательное размножение особей. Сейчас естественный отбор человеческой популяции, конечно же, продолжается. И чтобы он полностью остановился, нужна такая фантастическая ситуация, когда среднее количество потомства, оставляемого родителями с разными генотипами, было бы абсолютно одинаковым. То есть, чтобы процесс размножения людей полностью перестал зависеть от их наследственных различий.

А.Б.: Я осмелюсь вам возразить с позиций антрополога Яна Таттерсолла. Он говорит, что дело не в том, что мутации не появляются, дело в том, что нужно несколько поколений, чтобы они закрепились и стали нормой. Сейчас у людей появляются разные генетические мутации, но поскольку человечество постоянно перемешивается, браки становятся не изолированными, то просто нет времени на то, чтобы мутации закрепились, поэтому человек эволюционировать не может.

А.М.: В данном случае вы считаете, что только если мутация закрепилась, это можно считать эволюцией. Действительно, сейчас в такой большой популяции, которую представляет человечество, а это больше семи миллиардов, для того, чтобы новая возникшая мутация закрепилась, то есть присутствовала у всех особей популяции, нужно огромное количество времени.

То есть, в самом деле фиксироваться современные мутации практически не могут, или это требует огромного количества времени, но тем не менее частоты, с которыми встречаются разные генотипы в разных популяциях, они продолжают потихоньку меняться. Но, конечно, это процесс медленный, то есть некоторые аспекты этого процесса сильно замедляются в силу того, что человечество очень сильно выросло количественно, и из-за того, что усилилась миграция и смешение генофондов — много межнациональных браков, люди переезжают из страны в страну, и все это замедляет процесс фиксации каких-то генотипов.

А.Б.: Станислав Дробышевский, а как вы относитесь к этой идее?

Станислав Дробышевский: Тут есть несколько моментов. Во-первых, то, что сейчас все перемешиваются. Это некоторое преувеличение, потому что это взгляд человека большого города. А как известно подавляющая часть воспроизведения идет не в мегаполисах, а в маленьких поселениях. Мегаполисы скорее съедают генофонд. А в небольших деревнях, раскиданных там и сям, естественный отбор по полной программе идет. И нашу «зацивилизованность» преувеличивать не надо. Ну а то, что идет смешение, на самом деле не уменьшает никоим образом отбор.

То есть да, гены перемешиваются, но когда они не перемешивались? Люди всегда бродили по планете взад-вперед, и всегда у них возникали какие-то сложности, другое дело, что сейчас есть новые факторы отбора. Если раньше люди в основном отбирались по способности голодать, переносить холод или жару или что-то такое, то сейчас может идти отбор на способность сидеть в офисе с утра до вечера, переносить большое количество информации и общаться сразу с большим числом людей. Такие факторы, которых раньше не было, все время появляются, и по ним тоже может идти естественный отбор.

А.Б.: Но основная эволюция человечества, оказывается, происходит в деревне?

С.Д.: Да, действительно, большая часть воспроизводства популяции происходит в сельской местности, это демографический факт.

А.Б.: Я посмотрел, как ученые рисуют себе будущего человека, и картина эта не внушает большого оптимизма. Хотя, может быть, критерии прекрасного в будущем изменятся, но сейчас человека рисуют с большой головой, крупным мозгом, большим животом и мягким местом тоже большим, атрофированными мышцами, маленьким половым органом и красными глазами.

Я удивился – почему красные глаза, но оказалось, что многим придется работать по ночам. Потому что в глобализованном мире придется ориентироваться на основные производственные зоны, а это будет Китай и Индия, а бедные европейцы будут работать по ночам и ходить с красными глазами, так же, как и американцы. Насколько точен такой прогноз?

С.Д.: Я считаю, что это художественное преувеличение, потому что для того, чтобы человек стал таким, нужен очень длительный отбор в эту сторону. У нас в процессе эволюции за последние много миллионов лет действительно увеличиваются мозги, вся эволюция приматов — это увеличение мозга. Но с другой стороны, последние 25 тысяч лет мозги даже немного уменьшаются.

У развития мозга есть пределы. Для того, чтобы он рос такими же темпами, как у тех же Homo erectus, должен быть настолько же мощный отбор. А современная цивилизация создает скорее обратный отбор, то есть мы функции своего мозга перекладываем на калькуляторы, компьютеры, и не факт, что нам такой гигантский мозг вообще-то нужен.

Кроме того, чтобы он поддерживался в рабочем состоянии, нужна очень мощная пищеварительная система и все прочие органы. Поэтому таких уж запредельных изменений вряд ли стоит ожидать, по крайней мере в ближайшие несколько тысяч лет. А предсказывать, что у нас такая технологичная цивилизация, что она с упором на интеллект будет развиваться миллионы лет, это как-то слишком смело.

А.Б.: Да, я тоже встречал мнение, что даже память наша станет хуже, потому что мы всегда сможем найти нужную информацию. Она всегда будет под рукой, и нам не надо будет ничего запоминать.

С.Д.: Другое дело, что для того, чтобы поддерживать такой высокотехнологичный уровень, нужны все-таки интеллектуальные люди. То есть, может создаться ситуация, когда высокие технологии позволят поглупеть, и из-за этого сами высокие технологии не смогут поддерживаться. И тогда придется снова умнеть. Это будет такая синусоида с увеличением и уменьшением мозга, которая в принципе может колебаться сколько угодно, пока не кончится ресурс.

А.Б.: У меня по этому поводу есть собственная доморощенная теория. Может быть, это будет не синусоида во времени, а радикальное разделение человечества, очень маленькую группу людей с большим мозгом, которая будет заниматься интеллектуальной деятельностью, и огромное количество людей с маленьким мозгом, которые либо будут выполнять самые простые работы, либо вообще ничего делать не будут, потому что за них будут работать машины. Довольно грустная картина, но возможно ли такое?

А.М.: Думаю что нет. Во-первых, для того, чтобы происходили какие-то направленные изменения, допустим, увеличивался мозг, должен происходить отбор по этому признаку. То есть особи с большим мозгом должны оставлять существенно больше детей, чем особи с маленьким мозгом, чего в современном человечестве мы практически не наблюдаем.

Нет такого отбора сейчас, поэтому нет вообще никаких оснований говорить о том, что мозг будет увеличен. Скорее намечается обратная тенденция в постиндустриальном обществе. Кроме того, может ли человечество разделиться на два четко различающихся вида? Для того, чтобы вид разделился надвое, между этими двумя новыми видами должна возникнуть репродуктивная изоляция.

Но пока у нас существует свободное скрещивание, никакого разделения ни на какие разновидности быть не может. То есть, если кто-то захотел бы вывести две такие породы людей с большими и маленькими головами, в первую очередь нужно было бы установить репродуктивный барьер, то есть запретить скрещивание. Это обязательное условие, без него никакого разделения не будет.

А.Б.: Но это, скорее, материал для фантастического романа.

А.М.: Ну почему же, я стараюсь дать чисто научное объяснение.

А.Б.: Но вот вещь более прозаическая и предсказуемая: моноэтничность человечества. Предсказывают, что различия в расах будут стираться, что все люди будут в будущем примерно одинаковые. Насколько такой прогноз оправдан?

А.М.: А вот это как раз вполне правдоподобный вариант. С развитием транспорта, со снятием каких-то запретительных барьеров, люди все больше путешествуют, все больше межрасовых браков и так далее. Если это экстраполировать на будущее, мы увидим размывание границ между кластерами морфологическими, культурными. Глобализация, которая идет на уровне культуры, она будет происходить и на уровне генофондов, которые постепенно смешиваются. Это все и сейчас уже происходит.

А.Б.: Станислав Дробышевский, вот мы выяснили, что все это практически неизбежно. Вы как антрополог можете сказать, как такой человек будущего будет выглядеть?

С.Д.: Скорее всего, исходя из общих соображений по частоте признаков у современных людей, он будет с темными волосами и темными глазами, потому что таково подавляющее большинство людей на планете сейчас, и это доминантные признаки. Черты его лица, скорее всего, будут похожи на современных латиноамериканцев или полинезийцев. Фактически это модель будущей абстрактной расы.

Но я лично считаю, что вряд ли так уж все смешается, поскольку для этого должны совсем отсутствовать барьеры. А сейчас просто география играет роль этого барьера. Я уже не говорю про политические и прочие факторы, но расстояние имеет значение, и вероятность девушки с Чукотки выйти замуж за австралийского аборигена, строго говоря, стремится к нулю.

А.Б.: Ну это она сейчас стремится к нулю, а лет через 50 или 100 проблем для их встречи где-нибудь на Филиппинах, по-моему, не будет.

С.Д.: Хотелось бы верить…

А.Б.: Я читал, что сейчас Бразилия является моделью расового слияния.

С.Д.: Фактически да. Только практика показывает, что сплошь и рядом смешение двух групп приводит не к тому, что они напрочь усредняются и становятся одним целым, а то, что две предыдущие группы сохраняются, но возникает еще третья группа с промежуточными вариантами. И смешение групп может приводить не к уменьшению разнообразия, а к увеличению. Хотя в целом, если сравнить современное человечество с Верхним палеолитом, то сейчас разнообразие меньше. То есть за последние 20 тысяч лет разнообразие немного уменьшилось.

А.Б.: То есть, в Верхнем палеолите люди выглядели более разнообразно, чем сейчас?

С.Д.: Да, это было множество маленьких группок, в каждой из которых возникали свои черты. А сейчас эти группы слились и более-менее усреднились.

А.Б.: Я хотел бы перейти к еще одному аспекту этой проблемы – самоэволюции. Это технологические возможности, которые открывают новые горизонты в нашей эволюции. Скажем, самосовершенствование нашего организма с помощью бионических органов. И второй аспект – это выбор родителями нужных генов для ребенка. Это, как говорят ученые, может дать стремительный толчок к изменениям в человеке.

С.Д.: Станислав Лем написал замечательную книгу «Эдем», где он описал последствия таких экспериментов. То есть для того, чтобы сделать это грамотно, надо представлять, какие гены за что отвечают, чего сейчас, строго говоря, нет. Хочется верить, что в ближайшее время генетики и эмбриологи с этим разберутся, и вот тогда действительно можно будет менять все что угодно.

Выращивать дополнительные органы, улучшать те, что есть. Мне представляется, что процесс пойдет по такому пути, что вначале будут исправлять грубые нарушения, типа синдрома Дауна, катаракты, а потом будут косметические вещи типа поправки формы ушей или носа. А потом уже пойдет по полной программе, когда научатся понимать, как взаимосвязаны генетика и эмбриология, и можно будет делать что угодно. Другое дело, насколько это будет полезно, потому что мы не можем предсказать все последствия.

А.Б.: А не получится ли так, что богатые первыми смогут это делать, а бедные – нет, и мы получим не просто богатых, которые становятся богаче, и бедных, которые беднеют, но и богатых, которые будут здоровее, лучше, совершеннее как особи, и бедных, которые будут становиться хуже.

С.Д.: Только с некоторой вероятностью. Другое дело, что богатые, которые будут менять себя, в условиях неотработанной методики окажутся в группе риска, и выживаемость у них в итоге будет ниже. Потому что на данный момент такого рода эксперименты связаны с повышенным риском рака, например. И никто эту проблему пока не решил.

А.Б.: Ну что ж, дадим им возможность быть первопроходцами. Александр Марков, я хотел спросить у вас, как вы думаете, когда в МГУ откроется кафедра биотехнической эволюции путем неестественного отбора?

А.М.: В МГУ уже есть факультет генной инженерии и информатики, есть кафедра биотехнологий, процесс идет в эту сторону. В принципе генная инженерия неизбежно будет играть все более важную роль в дальнейшем развитии человечества. Но прежде всего, это будет не генная инженерия человека, а сельскохозяйственная генная инженерия. Ну а также, конечно, генная терапия, генная медицина, потому что вредные мутации накапливаются.

Благодаря развитию цивилизации, медицины, решении проблемы голода мутанты с испорченными генами, которые раньше погибали, теперь выживают, эти гены сохраняются, копятся в генофонде. Соответственно, нам придется развивать биотехнологии и искусственным путем исправлять ошибки. Как верно сказал Станислав, начнется все с исправления самых грубых и зримых нарушений генома, мутаций с ярко выраженным негативным эффектом. Технологии такого рода уже есть или сейчас разрабатываются.

А.Б.: Есть такая философия трансгуманизма, насколько я знаю, она проповедует электронное бессмертие, в частности, что человек превратится в некого бессмертного киборга. Последователи этой философии говорят, что это будет эволюция путем неестественного отбора. Или это все та же эволюция, просто она приобретает новые формы. Как вы на это смотрите?

А.М.: Естественный отбор, который существует в природе, это вещь довольно неприятная для цивилизованного существа. Принципы биологической эволюции в применении к человечеству – вещь безжалостная, это никому не понравится. Поэтому мне кажется, что путь, который лежит перед человечеством, это путь сознательного управления нашей эволюцией. Но для этого, конечно, надо быстро и качественно развивать науку.

А.Б.: И общество тоже надо развивать. Ученые говорят, что будущее общество станет намного более совершенным и справедливым , оно будет отличаться от нашего общества так же, как мы отличаемся от средних веков, и это даст возможность нравственной регуляции всех этих процессов. Но есть и другие вещи, которые предсказывают, и они довольно жестокие.

К примеру, футурологи в США подготовили отчет о том, что уже к 2040 году человек как вид будет испытывать такую огромную конкуренцию с машинами, что ему придется себя совершенствовать, причем совершенствовать биотехническим путем. Вставлять бионические имплантаты в руки, процессоры в мозг, чтобы он быстрее работал. Предсказывают, что люди, которые пойдут на риск и так себя усовершенствуют, станут зарабатывать намного больше, чем все остальные.

А.М.: Подобные предсказания крайне редко сбываются. Когда мы читаем, что предсказывали футурологи прошлого, обычно это вызывает смех. Всем известны примеры, когда предсказывали, что в XX веке главной проблемой будут горы лошадиного навоза на улицах.

Так что я думаю, что современные предсказания того, что будет через 50 лет, не лучше по качеству. Пока таких технологий, как вживление процессоров в мозг, нет и в помине. Скорее будут развиваться какие-то медикаментозные средства для улучшения памяти и повышения сообразительности.

А.Б.: Не только медикаментозные, но и гормональные, как говорят, человек будущего станет зависеть от дополнительных гормонов.

А.М.: Я включаю это понятие. В общем, это какая-то фармакология и биохимия.

А.Б.: С другой стороны, все эти чипы, ведь это все понемножку начинается. Вживлять, скажем, чип в палец, чтобы не тратить время на набор паролей. Палец приложил – вошел в систему быстрее машины. С этого начнем, а потом и не заметим, как и в мозг себе что-нибудь вкрутим.

А.М.: Может быть, но мне не кажется, что мы к этому быстро идем. Зачем нам конкурировать с машиной. Машины будут брать на себя наименее интересные виды деятельности. Какие виды человеческой деятельности нужно в первую очередь заменить машинами? Всякую скучную, однообразную деятельность.

А.Б.: В самом деле, если зайти на сайт Русской службы Би-би-си, там можно послушать, как машина озвучивает репортажи. Звучит совсем неплохо, по крайней мере все понятно, вот вам и пример того, как машина заменяет человека. Правда, машина сама пока не пишет текст, но ведь все происходит понемножку…

Впрочем, я смотрю на это с долей скептицизма. Я помню статью в журнале «Наука и жизнь», которую я прочитал еще в 80-е годы. Это была такая околонаучная статья, которая объясняла, почему в начале XX века мы все будем работать максимум три дня в неделю, и то по полдня, потому что умные машины нас заменят, и наша жизнь станет легче. На самом деле этого не происходит, а случается часто прямо противоположное. Машины приводят к интенсификации нашего труда.

А.М.: Конечно, в том-то и дело, просто у нас произошла величайшая технологическая революция, появились компьютеры и интернет. Казалось бы, футурологи прошлого должны были представить, что умные машины вытеснят людей с рабочих мест и наступила безработица. Но на самом деле ничего подобного не произошло.

Развитие всей этой технологии дало огромное количество новых рабочих мест, программистов, веб-дизайнеров, системных администраторов, разработчиков нового программного обеспечения. Получилась огромная новая индустрия, и фактически появились новые рабочие места, а не замещение людей.

А.Б.: Да, для того, чтобы машина отобрала у меня мое рабочее место, нужны еще два человека, чтобы они эту машину обслуживали.

А.М.: Вот именно, машины не только отбирают, но и создают работу. Опираясь на то, что создано машинами, люди будут находить себе новые виды занятий.

____________________________________________________________

Загрузить подкаст программы «Пятый этаж» можно
здесь.

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 .

Современный человек ( Homo sapiens ), вид, которым мы являемся, означает «мудрый человек» на латыни. Наш вид — единственный выживший вид рода Homo , но вопрос о том, откуда мы пришли, является предметом многочисленных споров. Современные люди возникли в Африке в течение последних 200 000 лет и произошли от своего, скорее всего, недавнего общего предка, Homo erectus , что в переводе с латыни означает «прямой 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. Предполагается, что Homo sapiens эволюционировали 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 видов Homo sapiens из , которые мы видим сегодня.

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

Это все еще область активных исследований, однако текущие геномные данные подтверждают 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

Дополнительными доказательствами модели «из Африки» могут служить размеры 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.

Самыми старыми 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 , вышедших из Африки.

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 , вышедший из Африки.

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 предполагает, 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 уменьшает 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 ученикам / 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

Как мы изменились с момента появления нашего вида?

Автор(ы)
Фрэн Дори
Обновлено
02.08.21
Время чтения
2 минуты

Нажмите, чтобы увеличить изображение

Это изображение создано из нескольких фотографий и данных, чтобы получить наилучшее представление о том, как Земля выглядит из космоса. Большая часть данных поступила от MODIS со спутника на высоте 700 км над поверхностью. Снято 8 февраля 2002 года.
Изображение: композит NASA
© NASA

Обзор

Мы претерпели изменения с тех пор, как наш вид впервые эволюционировал. Некоторые изменения были универсальными, в то время как другие носили более региональный характер. Изменения, наблюдаемые в популяциях во всем мире, включают уменьшение как общего размера тела, так и размера мозга, а также уменьшение пропорций челюстей и зубов. Региональные популяции также развили различные физические и генетические характеристики в зависимости от климата и образа жизни.

Меньшие тела

Сейчас мы, как правило, короче, легче и с меньшим костяком, чем наши предки 100 000 лет назад. Снижение было постепенным, но наиболее заметным оно было за последние 10 000 лет. Однако за последние несколько столетий эта тенденция несколько изменилась, поскольку средний рост начал увеличиваться.

Факторы, влияющие на размер тела, сложны. Они связаны с взаимодействием генетики, окружающей среды и образа жизни, таких как диета и технологии.

Будьте в курсе

Раскройте секреты Австралийского музея с нашими ежемесячными электронными письмами.

Зарегистрируйтесь сегодня

Средний рост

Homo sapiens за последние 40 000 лет

Эта информация основана на среднем росте европейских мужчин, поскольку для этой популяции существуют более точные статистические данные, но общая тенденция наблюдается во всем мире.

40 000 лет назад: европейские мужчины — 183 см (6 футов). Кроманьонцы были первыми современными людьми ( Homo sapiens ), населявшими Европу. Эти охотники-собиратели вели физически требовательный образ жизни, который требовал бы большей силы тела, чем средний человек сегодня. Их недавнее африканское происхождение, возможно, также повлияло на их рост, поскольку высокое телосложение с длинными конечностями является полезной адаптацией к более теплому африканскому климату.
10 000 лет назад: европейские мужчины — 162,5 см (5 футов 4 дюйма). В это время произошло резкое уменьшение размеров человека. Многие ученые считают, что на это сокращение повлияли глобальные климатические изменения и внедрение сельского хозяйства. Сельскохозяйственные общины страдали от недоедания из-за неурожаев и более ограниченного рациона питания. Кроме того, тесная связь с домашним скотом привела к появлению новых болезней среди населения.
600 лет назад: европейские мужчины — 165 см (5 футов 5 дюймов). Плохая диета и плохое здоровье были основными причинами более низкого роста в то время.
Сегодня: европейские мужчины – 175 см (5 футов 9 дюймов). За последние несколько сотен лет произошло увеличение высоты. Отчасти это увеличение связано с улучшением питания и здравоохранения. Также может существовать генетическая связь, поскольку промышленная экспансия и урбанизация объединили генетически изолированных людей и уменьшили влияние инбридинга из-за большего смешения популяций и их генов.

Меньший мозг

В течение последних двух миллионов лет наблюдалась тенденция к увеличению размера мозга, которая затронула многие виды в нашем генеалогическом древе. Эта тенденция обратилась вспять у нашего собственного вида, и теперь наш мозг стал самым маленьким за последние 100 000 лет. Большая часть этого уменьшения произошла за последние 6000 лет. Отчасти это связано с уменьшением размеров тела, которое также имело место в этот период, однако, вероятно, здесь задействованы и другие факторы.

Наш мозг сейчас в среднем примерно на 100-150 кубических сантиметров меньше, чем когда наш вид впервые появился.

100 000 лет назад: средний размер мозга: 1500 куб. см
12 000 лет назад: средний размер мозга: 1450 куб. см
Сегодня: средний размер мозга: 1350 куб. наблюдаемое у наших предков, сохранилось и у нашего собственного вида. На самом деле, у некоторых людей сегодня недостаточно места в челюстях, чтобы вместить их третьи моляры или зубы мудрости.
В целом эти изменения произошли пропорционально уменьшению размеров тела. Однако за последние 10 000 лет изменения в питании и технологии сыграли важную роль.
Челюсти и зубы Homo sapiens уменьшились в размерах за последние 30 000 лет. Однако в прошлом веке эта тенденция немного изменилась, поскольку зубы увеличились в размерах. Отчасти это связано с введением фтора, который утолщает зубную эмаль, делая зубы немного больше.
Развитие физического разнообразия: все представители одного вида, но выглядят по-разному
Люди сегодня демонстрируют огромное разнообразие во внешности, однако это разнообразие не было очевидным в начале Homo sapiens . Ранние представители нашего вида жили в Африке и развили физические характеристики, которые были похожи друг на друга, чтобы выжить в этом климате. Когда около 100 000 лет назад люди начали расселяться по разным частям мира, они столкнулись с множеством различных климатических условий и развили новые физические приспособления, более подходящие для этих новых климатических условий.
Недавние исследования ДНК (с 2007 г.) подтверждают, что за это время генетические признаки изменились или адаптировались к новым условиям. На самом деле скорость изменения ДНК и, следовательно, скорость эволюции ускорились за последние 40 000 лет. Области человеческого генома все еще подвергаются отбору по таким признакам, как болезни и цвет кожи.
Также кажется, что некоторые физические особенности были унаследованы от скрещивания с другими древними человеческими видами. Международная команда, возглавляемая из CL, Экс-Марсельского университета и Открытого университета, обнаружила, что ген TBX15 был связан с генами, обнаруженными у древних денисовцев, что дает ключ к разгадке происхождения гена у нашего вида. Этот ген помогает определять форму губ по распределению жира в организме и, возможно, был полезен денисовцам в холодном климате их родины в Центральной Азии.
Физические характеристики, такие как цвет кожи и глаз, тип и цвет волос и форма тела, определяются генетикой, но на них также может влиять окружающая среда. В течение длительных периодов времени окружающая среда будет воздействовать на гены, чтобы развить определенные характеристики в популяции.
Все виды – как климат влияет на физические характеристики
- Телосложение: Невысокое коренастое телосложение типично для людей, живущих в холодном климате. Уменьшенная площадь поверхности по сравнению с весом позволяет сохранять больше тепла тела. Худое телосложение с длинными конечностями типично для жителей жарких регионов. Большая поверхность кожи по сравнению с весом позволяет легче терять тепло тела.
- Цвет кожи: более светлая кожа позволяет проникать солнечным ультрафиолетовым лучам. Эти лучи помогают организму синтезировать витамин D. Более темная кожа защищает организм от поглощения слишком большого количества ультрафиолетовых лучей. Это может вызвать рак или разрушить важные витамины и минералы.
- Носы: люди, живущие в жарком и влажном климате, как правило, имеют широкие, плоские носы, которые позволяют увлажнять вдыхаемый воздух и удерживать влагу в выдыхаемом воздухе. Люди, живущие в жарком и сухом климате, обычно имеют суженные, выступающие вперед носы. Этот тип носа уменьшает количество воды, теряемой легкими при дыхании. У людей, живущих в холодном и сухом климате, обычно нос меньше, длиннее и уже. Этот тип носа увлажняет и согревает поступающий воздух.
- Волосы: Плотные вьющиеся волосы удерживают волосы на шее и обнажают больше участков кожи головы, чем прямые волосы. Это способствует охлаждению и испарению пота. Прямые волосы распространены среди людей, живущих в более холодном климате, поскольку они согревают шею и голову. Прямые волосы также позволяют холодной влаге легче стекать с кожи головы.
- Форма лица: Инуиты приспособились к экстремальным холодам, сохранив на лице слои жира для дополнительного тепла. Население северной Азии и Арктики, как правило, имеет широкие, плоские лица, поскольку они уменьшают последствия обморожения.
- Форма рта: Толстые губы имеют большую площадь поверхности, что способствует испарению влаги и охлаждению тела. Большая поверхность также позволяет охлаждать, увлажняя губы.
- Глаза: эпикантальная складка, распространенная среди населения Северной и Восточной Азии, представляет собой приспособление для защиты глаз от сильного снега, характерного для этих регионов, а также для уменьшения снежных бликов. Голубые глаза лучше приспособлены для зрения в регионах с недостаточным освещением, поскольку они пропускают больше света, чем более темные глаза.
- Дополнительно: Австралийские аборигены Центральной пустыни имеют необычную физическую адаптацию к жизни в климате, где кратковременный мороз, например, холодными ночами в пустыне.