5.1. Современные методы исследования проблемы эволюции человека

История записывается не только в материальных памятниках прошлого и в его документах. Параллельно этим творениям рук человеческих природа пишет ту же историю человеческого рода своим собственным шифром — четырьмя буквами генетического кода — и не на бумаге или пергаменте, а в наших генах. Эволюционная генетика как раз и занимается изучением генов с целью извлечь с их помощью из безвозвратного прошлого последовательную картину эволюции вида Homo sapiens за последние тысячи, десятки тысяч, а если удастся — то и сотни тысяч и миллионы лет.

Методы изучения генов на предмет извлечения из них картины человеческой эволюции состоят в следующем. Сравнивая между собой гены разных людей в их ДНК из так называемой Y-хромосомы (которая наследуется потомками только от отцов) или из так называемой митохондриальной ДНК (она наследуется только от матери), исследователи находят в каких-то местах генетического кода различия в последовательности звеньев. Чем меньше таких различий у представителей двух произвольных групп населения, тем в более близком родстве, видимо, находятся сами эти группы, тем недавнее они выделились из некоего общего котла. А чем больше различий, тем отдаленнее родство, тем протяженнее время раздельной жизни этих групп. Используя средние скорости накопления таких генетических различий (а они приблизительно известны), можно определить, когда именно начали расходиться те или иные группы населения. Надо заметить, что ДНК митохондрий и Y-хромосом — единственные подходящие для таких исследований объекты, потому что первая вообще не меняется при делении клетки, а во второй есть участок, который при этом остается неизменным.

Кроме сравнения частот встречаемости генов в популяциях для реконструкции истории человечества используется метод «молекулярных часов». Он основан на том, что скорость изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК за счет точечных мутаций (т.е. изменения только одной пары нуклеотидов) настолько постоянна, что ее можно использовать для датировки отхождения данной эволюционной ветви от общего ствола. Так как большинство этих мутаций, по современным представлениям, нейтральны, т.е. не оказывают какого-либо полезного или вредного влияния на их обладателя, они не элиминируются отбором. Эти «молекулярные часы» были откалиброваны при сравнении скорости изменения ДНК тех видов, время расхождения которых было надежно установлено по ископаемым останкам.

«Молекулярные часы» помогли определить дату разделения ветвей человека и обезьян – от 5 до 7 млн. лет назад. До этого палеонтологи полагали, что разделение произошло около 25 млн. лет назад. Однако «молекулярная» датировка пока не является ни абсолютно точной, ни общепринятой. Поэтому одни считают, что предки человека и шимпанзе разделились около 5 млн. лет назад, тогда как другие исследователи настаивают на сроках от 10 до 25 млн. лет. Соответственно, и отделение горилл, и ветви орангутангов также переносится на более ранние сроки.

Метод «молекулярных часов», позволяющий установить степень родства разных видов по различиям в их ДНК, очень похож на метод глоттохронологии, используемый при установлении родства разных языков. За 1000 лет в так называемом базовом словаре (он включает те слова, которые есть в любом языке, – «дом», «земля», «небо», названия частей тела и т.д.) сохраняется 86% слов, т.е. каждый из языков двух народов, разделившихся 1000 лет назад, имеет 86% общих слов с предковым языком. Следовательно, друг с другом эти языки имеют 74% (86% от 86%) общих слов. Сопоставление эволюционного древа популяций человека с лингвистическими данными и классификацией языков по надсемействам показало, что в большинстве случаев языки генетически родственных популяций принадлежат к одной лингвистической группе. Чем раньше разделились две популяции, тем дольше они эволюционировали независимо, и тем больше накопилось замен в их ДНК и в их языках. Конечно, языки не зависят от генов, и корреляции генетического и лингвистического родства определяются лишь историческими обстоятельствами.

ВЫВОДЫ по 1 вопросу:

1. Человек возник на Земле в ходе длительного и неравномерного эволюционного процесса — антропогенеза, многие этапы которого до конца не ясны. Полагают, что 8-5 млн. лет назад африканские обезьяны разделились на 2 ветви: одна привела к человекообразным обезьянам (шимпанзе и др.), другая — к первым гоминидам (австралопитекам, обладавшим двуногой походкой). Вероятно, ок. 2 млн. лет назад австралопитеки дали начало роду «человек» (Homo), первым представителем которого многие ученые считают «человека умелого» (Homo habilis).

2. Около 1,6-1,5 млн. лет назад этот вид сменился в Восточной Африке «человеком прямоходящим» (Homo erectus). Различные по особенностям морфологии и степени развития представители этого вида (архантропы, палеоантропы) начали расселяться из тропической Африки по всему континенту, а также в Европе и Азии.

3. По поводу времени, места возникновения и непосредственных предков человека современного вида — человека разумного (Homo sapiens) — в науке нет единого мнения. Согласно одной гипотезе, он возник в Африке около 200 тыс. лет назад и затем повсюду вытеснил более древних людей; согласно другой — формирование «человека разумного» (т. н. сапиентация) происходило постепенно в разных частях планеты. Ок. 40 тыс. лет назад, на рубеже верхнего палеолита, «человек разумный» становится единственным представителем семейства гоминидов и заселяет практически всю Землю.

4. Основными факторами эволюции человека следует признать изменения окружающей среды, климатических и иных условий, которые заставили приспосабливаться к этим изменениям предков человека, развивая свои способности. Также на эволюцию человека повлияли такие особенности, как стадный образ жизни приматов (социальность), позволявшая накапливать, передавать внутригрупповой опыт, способность к трудовой деятельности, изготовлению орудий труда, что увеличивало адаптивные возможности человека.