Глава 6. Сапиенс, но не наш родственник Этот лемур и правда производил впечатление небольшого человечка с собачьей головой. Б. Эйвельманс Sapiens, но не homo? Считается, что в Америке не было предков человека. Там не было человекообразных обезьян. Предки особой группы

Общие сведения

Челове́к разу́мный (лат. Homo sapiens; также встречаются транслитные варианты Хомо Сапиенс и Гомо Сапиенс) - вид рода Люди (Homo) из семейства гоминид в отряде приматов. Предположительно, как вид Homo sapiens появился в плейстоцене около 200 000 лет назад. В конце верхнего палеолита, около 40 тыс. лет назад, он остаётся единственным представителем семейства гоминидов, его ареал уже захватывает практически всю Землю. От современных человекообразных, помимо ряда анатомических особенностей, отличается значительной степенью развития материальной и нематериальной культуры (включая изготовление и использование орудий труда), способностью к членораздельной речи и развитому абстрактному мышлению. Человек как биологический вид является предметом исследования физической антропологии.

Неоантропы (др.-греч. νέος - новый и ἄνθρωπος - человек) - обобщённое название людей современного вида, ископаемых и ныне живущих.

Основные антропологические особенности человека, отличающие их от палеоантропов и архантропов, - объемистый мозговой череп с высоким сводом, вертикально поднимающийся лоб, отсутствие надглазничного валика, хорошо развитый подбородочный выступ.

Ископаемые люди имели несколько более массивный скелет, чем современные люди. Древние люди создали богатую позднепалеолитическую культуру (разнообразные орудия из камня, кости и рога, жилища, шитую одежду, полихромную живопись на стенах пещер, скульптуру, гравировку на кости и роге). Древнейшие из известных ныне костных остатков неоантропов датируются радиоуглеродным методом в 39 тысяч лет, но наиболее вероятно, что неоантропы возникли 70-60 тысяч лет назад.

Систематическое положение и классификация

Вместе с рядом вымерших видов человек разумный образует род люди (Homo). От ближайшего вида - неандертальцев - человек разумный отличается рядом особенностей строения скелета (высокий лоб, редукция надбровных дуг, наличие сосцевидного отростка височной кости, отсутствие затылочного выступа - «костного шиньона», вогнутое основание черепа, наличие подбородочного выступа на нижнечелюстной кости, «кинодонтные» коренные зубы, уплощенная грудная клетка, как правило, относительно более длинные конечности) и пропорциями отделов головного мозга («клювовидные» лобные доли у неандертальцев, широко округленные у человека разумного). В настоящее время идет работа по расшифровке генома неандертальцев, которая позволяет углубить представления о характере отличий этих двух видов.

Во второй половине XX века ряд исследователей предложили считать неандертальцев подвидом H. sapiens - H. sapiens neanderthalensis. Основанием для этого послужили исследования физического облика, образа жизни, интеллектуальных способностей и культуры неандертальцев. Кроме того, неандертальцев часто рассматривали как непосредственных предков современного человека. Однако сравнение митохондриальной ДНК людей и неандертальцев позволяет предположить, что расхождение их эволюционных линий произошло около 500 000 лет назад. Эта датировка несовместима с гипотезой о происхождении современных людей от неандертальцев, поскольку эволюционная линия современных людей обособилась позднее 200 000 лет назад. В настоящее время большинство палеантропологов склонны считать неандертальцев отдельным видом в составе рода Homo - H. neanderthalensis.

В 2005 году были описаны останки, возраст которых составляет около 195 000 лет (плейстоцен). Анатомические отличия экземпляров побудили исследователей выделить новый подвид Homo sapiens idaltu («Старейшина»).

Самая древняя кость Homo sapiens, из которой удалось выделить ДНК имеет возраст примерно в 45 000 лет. Согласно данным исследования, в ДНК древнего сибиряка обнаружено столько же генов неандертальца, как у современных людей (2,5 %)

Происхождение человека

Сравнение последовательностей ДНК показывает, что самыми близкими родственниками человека из ныне живущих видов являются два вида шимпанзе (обыкновенный и бонобо). Филогенетическая линия, с которой связано происхождение современного человека (Homo sapiens) отделилась от других гоминид 6-7 млн лет назад (в миоцене). Другие представители этой линии (главным образом, австралопитеки и ряд видов рода Homo), до настоящего времени не сохранились.

Ближайшим относительно надёжно установленным предком Homo sapiens был Homo erectus. Homo heidelbergensis, прямой потомок Homo erectus и предок неандертальцев, по всей видимости, не был предком современного человека, а был представителем боковой эволюционной линии. Большинство современных теорий связывают возникновение Homo sapiens с Африкой, тогда как Homo heidelbergensis возник в Европе.

Появление человека было связано с рядом существенных анатомических и физиологических модификаций, в том числе:

• 1.Структурные преобразования мозга
• 2.Увеличение мозговой полостии головного мозга
• 3.Развитие двуногого передвижения (бипедализм)
• 4.Развитие хватательной кисти
• 5.Опущение гортании подъязычной кости
• 6.Уменьшение размера клыков
• 7.Появление менструального цикла
• 8.Редукция большей части волосяного покрова.

Сравнение полиморфизмов митохондриальной ДНК и датирование окаменелостей позволяют заключить, что Homo sapiens появились ок. 200 000 лет назад (это примерное время, когда жила «Митохондриальная Ева» - женщина, которая была последним общим предком всех ныне живущих людей по материнской линии; общий предок всех ныне живущих людей по отцовской линии - «Y-хромосомный Адам» - жил несколько позже).

В 2009 году группа учёных под руководством Сары Тишкофф из Университета Пенсильвании опубликовала в журнале «Science» результаты комплексного исследования генетического разнообразия народов Африки. Они установили, что самой древней ветвью, испытавшей наименьшее количество смешиваний, как раньше и предполагалось, является генетический кластер, к которому принадлежат бушмены и другие народы, говорящие на койсанских языках. Скорее всего, они и являются той ветвью, которая ближе всего к общим предкам всего современного человечества.

Около 74 000 лет назад небольшая популяция (ок. 2 000 человек), пережившая последствия очень мощного вулканического извержения (~20-30 лет зимы), предположительно вулкана Тоба в Индонезии, стала предком современных людей в Африке. Можно предположить, что 60 000-40 000 лет назад люди мигрировали в Азию, и оттуда в Европу (40 000 лет), Австралию и Америку (35 000-15 000 лет).

Вместе с тем, эволюцию специфических человеческих способностей, таких как развитое сознание, интеллектуальные способности и язык, проблематично исследовать, поскольку их изменения невозможно прямо отследить по останкам гоминид и следам их жизнедеятельности, для изучения эволюции данных способностей ученые интегрируют данные различных наук, в том числе физической и культурной антропологии, зоопсихологии, этологии, нейрофизиологии, генетики.

Вопросы о том, как именно эволюционировали упомянутые способности (речь, религия, искусство), и в чём состояла их роль в появлении сложной социальной организации и культуры Homo sapiens, остаются по сей день предметом научных дискуссий.

Внешний вид

Голова большая. На верхних конечностях по пять длинных гибких пальцев, один из которых несколько отстоит от остальных, а на нижних - пять коротких пальцев, помогающих балансировать при ходьбе. Помимо ходьбы, люди также способны к бегу, но, в отличие от большинства приматов, способность к брахиации развита слабо.

Размеры и масса тела

Средняя масса тела мужчины составляет 70-80 кг, женщины - 50-65 кг, хотя встречаются и более крупные люди. Средний рост мужчин составляет около 175 см, женщин - около 165 см. Средний рост человека менялся с течением времени.

Последние 150 лет наблюдается ускорение физиологического развития человека - акселерация (увеличение среднего роста, продолжительности репродуктивного периода).

Размеры тела человека могут меняться при различных заболеваниях. При повышенной продукции гормона роста (опухоли гипофиза) развивается гигантизм. Например, максимальный достоверно зафиксированный рост человека - 272 см/199кг (Роберт Уодлоу). И наоборот, низкая продукция гормона роста в детском возрасте может приводить к карликовости, как например самый маленький живший человек – Гуль Моххамед (57 см при весе 17 кг) или Чандра Бахадур Данга (54,6 см).

Самым легким человеком являлась мексиканка Лючия Сарате, ее вес в возрасте 17 лет был всего 2130 г при росте 63 см, а самый тяжелый – Мануэль Урибе, вес которого достигал 597 кг.

Волосяной покров

Тело человека обычно мало покрыто волосами, за исключением областей головы, а у половозрелых особей - паха, подмышек и, особенно у мужчин, рук и ног. Рост волос на шее, лице (борода и усы), груди и иногда на спине характерен для мужчин.

Как и у других гоминид, волосяной покров не имеет подшёрстка, то есть не является мехом. К старости волосы человека седеют.

Пигментация кожи

Кожа человека способна изменять пигментацию: под действием солнечного света она темнеет, появляется загар. Эта особенность наиболее заметна у европеоидной и монголоидной рас. Кроме того, в коже у человека под воздействием солнечного света происходит синтез витамина D.

Половой диморфизм

Половой диморфизм выражается рудиментарным развитием молочных желёз у мужчин по сравнению с женщинами и более широким тазом у женщин, более широкими плечами и большей физической силой у мужчин. Кроме того, взрослым мужчинам свойственно более сильное оволосение лица и тела.

Физиология человека

• Нормальная температура телапогибает.
• Максимальная температура твёрдых предметов, с которой люди могут долго контактировать - около 50 градусов Цельсия (при более высокой температуре возникает ожог).
• Самая высокая зарегистрированная температура воздуха в помещении, при которой человек может провести две минуты без вреда для организма - 160 градусов Цельсия (опыты британских физиков Благдена и Чентри).
• Жак Майоль. Спортивный рекорд в свободном нырянии без ограничений установил Герберт Ницш, нырнув на 214 метров.
• 27 июля 1993 года Хавьер Сотомайор
• 30 августа 1991 года Майк Пауэлл
• 16 августа 2009 года Усэйн Болт
• 14 ноября 1995 года Патрик де Гайардон

Жизненный цикл

Продолжительность жизни

Продолжительность жизни человека зависит от ряда факторов и в развитых странах составляет в среднем 79 лет.

Максимальная официально зарегистрированная продолжительность жизни составляет 122 года и 164 дня, в таком возрасте умерла француженка Жанна Кальман в 1997 году. Возраст более старших долгожителей оспаривается.

Размножение

В сравнении с другими животными, репродуктивная функция человека и половая жизнь обладают рядом особенностей. Половая зрелость наступает в 11-16 лет.

В отличие от большинства млекопитающих, репродуктивная способность которых ограничена периодами течки, женщинам присущ менструальный цикл, продолжающийся около 28 суток, благодаря чему они способны к беременности в течение всего года. Беременность может наступить в определённый период месячного цикла (овуляция), однако никаких внешних признаков готовности женщины к ней нет. Женщины даже в период беременности могут вести половую жизнь, что нехарактерно для млекопитающих, но встречается среди приматов. Однако репродуктивная функция ограничена возрастом: женщины теряют способность к размножению в среднем в 40-50 лет (с наступлением климакса).

Нормальная беременность длится 40 недель (9 месяцев).

Женщина, как правило, единовременно рожает только одного ребёнка (двое и более детей - близнецы - встречаются примерно один раз на 80 рождений). Новорождённый ребёнок весит 3-4 кг, зрение его не сфокусировано, и он не способен самостоятельно передвигаться. В заботе о потомстве в первые годы ребёнка участвуют, как правило, оба родителя: детёнышам ни одного животного не требуется столько внимания и ухода, сколько требуется человеческому ребёнку.

Старение

Старение человека - как и старение других организмов, это биологический процесс постепенной деградации частей и систем тела человека и последствия этого процесса. Тогда как физиология процесса старения аналогична физиологии старения других млекопитающих, некоторые аспекты этого процесса, например, потеря умственных способностей, имеют большее значение для человека. Кроме того, большое значение приобретают психологические, социальные и экономические аспекты старения.

Образ жизни

Прямохождение

Люди - не единственные современные млекопитающие, ходящие на двух конечностях. Кенгуру, которые относятся к примитивным млекопитающим, используют только задние ноги для передвижения. Анатомия людей и кенгуру системно изменилась для поддержания прямохождения - несколько ослаблены задние мышцы шеи, перестроен позвоночник, увеличены бёдра, существенно оформлена пятка. Некоторые приматы и полуприматы также способны к прямохождению, однако лишь в течение короткого времени, поскольку их анатомия почти не помогает этому. Так на двух конечностях полубоком прыгают некоторые лемуры и сифаки. Медведи, сурикаты, некоторые грызуны периодически применяют «прямостояние» в социальных действиях, но в такой позе практически не ходят.

Питание

Для поддержания нормального течения физиологических процессов жизнедеятельности человеку необходимо питаться, то есть поглощать пищу. Люди всеядны - питаются плодами и корнеплодами, мясом позвоночных и многих морских животных, яйцами птиц и рептилий, молочными продуктами. Разнообразие пищи животного происхождения ограничивается главным образом специфической культурой. Значительная часть пищи подвергается термической обработке. Большим разнообразием отличаются и напитки.

Новорожденные дети, как и детёныши других млекопитающих, питаются материнским молоком.

От успехов в развитии генетики обычно ждут прогресса в медицине, биотехнологии, фармацевтике. Но в последние годы генетика активно проявляет себя в антропологии - области на первый взгляд далекой, - помогая пролить свет на происхождение человека.

Так мог выглядеть австралопитек, один из возможных предков человека, живший около трех миллионов лет назад. Рисунок З. Буриана.

Согласно модели вытеснения, все современные люди - европейцы, азиаты, американцы - потомки относительно небольшой группы, вышедшей из Африки примерно 100 тысяч лет назад и вытеснившей представителей всех прежних волн расселения.

Установить последовательность нуклеотидов в ДНК удается с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР), которая позволяет скопировать и многократно приумножить наследственный материал.

Неандертальцы населяли Европу и Западную Азию в период от 300 тысяч до 28 тысяч лет назад.

Сравнение скелетов неандертальца и современного человека.

Неандертальцы были хорошо приспособлены к существованию в суровом климате Европы в эпоху оледенения. Рисунок З. Буриана.

Как показывают генетические исследования, расселение анатомически современного человека началось из Африки примерно 100 тысяч лет назад. На карте показаны основные пути миграции.

Древний живописец заканчивает роспись на стенах пещеры Ласко (Франция). Художник З. Буриан.

Различные представители семейства гоминид (вероятные предки и близкие родственники современного человека). Большая часть связей между ветвями эволюционного дерева пока под вопросом.

Австралопитек афаренсис (южная обезьяна из Афара).

Кениантроп плати.

Австралопитек африканус (африканская южная обезьяна).

Парантроп робустус (южноафриканская форма массивного гоминида).

Гомо хабилис (человек умелый).

Гомо эргастер.

Гомо эректус (человек прямоходящий).

ПРЯМОХОЖДЕНИЕ - ПЛЮСЫ И МИНУСЫ

Помню свое удивление, когда на страницах любимого журнала, в статье Б. Медникова, впервые столкнулся с прямо-таки "еретической" мыслью не о преимуществах, а о недостатках прямохождения для всей биологии и физиологии современного человека ("Наука и жизнь" № 11, 1974 г.). Подобное мнение было необычно и противоречило всем "парадигмам", усвоенным в школе и университете, но звучало чрезвычайно убедительно.

Прямохождение обычно рассматривается как признак антропогенеза, однако первыми на задние конечности встали птицы (из современных - пингвины). Известно, что Платон назвал человека "двуногим без перьев". Аристотель, опровергая сие утверждение, продемонстрировал ощипанного петуха. Природа "пробовала" поднять на задние лапы и другие свои творения, пример тому - прямоходящие кенгуру.

У человека прямохождение стало причиной сужения таза, иначе рычаговые нагрузки вели бы к перелому шейки бедра. И в результате оказалось, что у женщины окружность малого таза в среднем на 14-17 процентов меньше, чем окружность головы плода, растущего в ее утробе. Решение проблемы было половинчатым и с ущербом для обеих сторон. Ребенок рождается с несформированным черепом - все знают о двух родничках у младенцев, - да к тому же преждевременно, после чего целый год не может встать на ноги. У будущей же матери на время беременности выключается экспрессия гена женского полового гормона эстрогена. Следует помнить, что одна из основных функций половых гормонов - это укрепление костей. Выключение синтеза эстрогена ведет к тому, что у беременных женщин начинается остеопороз (снижение плотности кости), который в пожилом возрасте может стать причиной перелома шейки бедра. Преждевременные роды вынужденно растягивают период грудного вскармливания. Это требует больших грудных желез, что нередко оборачивается развитием рака.

Заметим в скобках, что столь же "благоприятным" признаком, как и прямохождение, является утеря волосяного покрова. Кожа наша становится голой в результате появления особого гена, который подавляет развитие волосяных мешочков. Но голая кожа более подвержена раку, что усугубляется также и снижением синтеза черного пигмента меланина при миграции на север, в Европу.

И таких примеров из биологии человека множество. Взять хотя бы сердечные заболевания: не обусловлено ли их возникновение тем, что сердцу приходится чуть ли не половину объема крови гнать вертикально вверх?

Правда, все эти эволюционные "преимущества" со знаком "минус" оправдываются высвобождением верхних конечностей, которые начинают терять в массе; при этом пальцы обретают способность к более мелким и тонким движениям, что сказывается на развитии двигательных участков коры мозга. И все же надо признать, что прямохождение было необходимым, но не определяющим этапом становления современного человека.

Так начиналось письмо никому тогда не известных Ф. Крика и Дж. Уотсона редактору журнала "Nature", опубликованное в апреле 1953 года. Речь шла о двухцепочечной структуре ДНК. О ней сейчас знают все, а в то время едва ли в мире набралось бы десяток человек, которые серьезно занимались этим биополимером. Однако мало кто помнит, что Уотсон и Крик выступили против авторитета нобелевского лауреата Л. Полинга, незадолго до этого опубликовавшего статью о трехцепочечности ДНК.

Сейчас-то мы знаем, что у Полинга был просто загрязненный препарат ДНК, но суть даже не в этом. Для Полинга ДНК являлась просто "каркасом", к которому крепились белковые гены. Уотсон же и Крик считали, что двухцепочечность может объяснить и генетические свойства ДНК. Мало кто им сразу поверил, недаром Нобелевскую премию им дали только после того, как наградили биохимиков, которые выделили фермент синтеза ДНК и смогли наладить этот самый синтез в пробирке.

И вот, спустя почти полвека, в феврале 2001 года в журналах "Nature" и "Science" опубликована расшифровка генома человека. Вряд ли "патриархи" генетики могли надеяться дожить до своего вселенского триумфа!

Такова ситуация, которая складывается при беглом взгляде на геном. Обращает на себя внимание высокая степень "гомогенности" наших генов, если сравнивать их с генами шимпанзе. Хотя расшифровщики генома говорят, что "все мы немного африканцы", имея в виду африканские корни нашего генома, все же генетическая вариабельность шимпанзе в четыре раза выше: 0,1 процента в среднем у людей и 0,4 процента у обезьян.

В то же время наибольшее различие в генетических пулах наблюдается именно у африканцев. У представителей всех остальных рас и народов вариабельность генома намного ниже, чем на Черном континенте. Можно также сказать, что геном африканцев - наиболее древний. Недаром вот уже пятнадцать лет молекулярные биологи говорят, что Адам и Ева жили когда-то в Африке.

Антропология в силу многих причин не часто радует нас эпохальными находками в выжженной нещадным африканским солнцем саванне. Американский исследователь Дон Джохансон прославился в 1974 году открытием знаменитой Люси в Эфиопии. Возраст Люси, названной в честь героини одной из битловских песен, определен в 3,5 миллиона лет. Это был австралопитек (Australopithecus afarensis). Четверть века Джохансон уверял всех, что именно от Люси произошел человеческий род.

Однако не все были с этим согласны. В марте 2001 года в Вашингтоне состоялась пресс-конференция, на которой выступила антрополог из Кении Мив Лики, кстати, представи тельница целой семьи известных антропологов. Это событие было приурочено к выходу в свет журнала "Nature" со статьей Лики и ее коллег о находке Kenyanthropus platyops, или кенийского человека "плосколицего", приблизительно ровесника Люси. Кенийская находка настолько отличалась от других, что исследователи присудили ей ранг нового человеческого рода.

У кениантропа более плоское лицо, чем у Люси и, главное, более мелкие зубы. Это свидетельствует о том, что в отличие от Люси, которая ела траву, корневища и даже ветки, платиопсы питались более мягкими плодами и ягодами, а также насекомыми.

Открытие кениантропа согласуется с находками французских и кенийских ученых, о которых они сообщили в начале декабря 2000 года. В кенийских холмах Туген, что примерно в 250 км к северо-востоку от Найроби, были найдены левая бедренная кость и массивное правое плечо. Структура костей показывает, что существо одновременно и ходило по земле, и лазало по деревьям. Но самое главное - это фрагмент челюсти и сохранившиеся зубы: маленькие клыки и коренные, что говорит о довольно "щадящей" диете из фруктов и мягких овощей. Возраст этого древнейшего человека, которого назвали "оррорин", оценивается в 6 миллионов лет.

Мив Лики, выступая на пресс-конференции, сказала, что теперь вместо одного кандидата в будущие люди, а именно Люси, ученые имеют как минимум двух. С тем, что африканских видов, от которых могли бы произойти люди, было более одного, согласился и Джохансон.

Однако среди антропологов помимо сторонников появления человека в Африке есть и мультирегионалисты, или полицентристы, которые считают, что вторым центром происхождения и эволюции человека и его предков была Азия. В качестве доказательства своей правоты они приводят останки пекинского и яванского человека, с которых в общем-то научная антропология и стартовала в начале прошлого века. Правда, датировки тех останков весьма размыты (череп яванской девушки оценивают в 300-800 тысяч лет), да к тому же все азиатские представители рода человеческого относятся к более ранней, чем Homo sapiens, стадии развития, получившей название Homo erectus (человек прямоходя щий). В Европе представителем прямоходящего был неандерталец.

Но не только костями и черепами жива антропология в век генома, и разрешить споры было суждено молекулярной биологии.

Впервые о молекулярном подходе заговорили еще в середине прошлого века. Именно тогда ученые обратили внимание на неравномерное распределение носителей различных групп крови. Было сделано предположение, что группа крови В, особенно распространенная в Азии, защищает своих носителей от таких страшных болезней, как чума и холера.

В 60-е годы была сделана попытка оценить возраст человека как вида по белкам сыворотки крови (альбуминам), сравнивая их с таковыми у шимпанзе. Никто не знал эволюционного возраста ветви шимпанзе, скорости молекулярных изменений на уровне аминокислотных последовательностей белков и многого другого. Тем не менее чисто фенотипический результат поразил тогдашние умы: человек эволюционирует как вид вот уже на протяжении как минимум 5 миллионов лет! По крайней мере именно тогда произошло расщепление ветвей обезьяньих предков и обезьяноподобных предков человека.

Ученые не поверили таким оценкам, хотя имели уже в своем распоряжении черепа возрастом в два миллиона лет. Протеиновые данные отмели как курьезный "артефакт".

И все же окончательное слово было именно за молекулярной биологией. Сначала по митохондриальной ДНК определили возраст Евы, жившей в Африке 160-200 тысяч лет назад, потом те же рамки получили и для Адама по мужской половой хромосоме Y. Возраст Адама был, правда, несколько меньше, но все же в диапазоне 100 тысяч лет.

Для объяснения современных методов доступа к эволюционным файлам ДНК нужна отдельная статья, поэтому пусть читатель поверит автору на слово. Можно только пояснить, что ДНК митохондрий (органелл, в которых вырабатывается главная энергетическая "валюта" клетки - АТФ) передается только по материнской линии, а Y-хромосома, естественно, по отцовской.

За полтора десятилетия, завершившие ХХ век, тонкость и разрешающая способность молекулярного анализа возросли неизмеримо. И новые данные, полученные учеными, позволяют детально говорить о последних шагах антропогенеза. В декабре 2000 года в "Nature" была опубликована статья, в которой сравнивалась полная митохондриальная ДНК (16,5 тысячи букв ген-кода) 53 добровольцев из 14 основных языковых групп мира. Анализ протоколов ДНК позволил выделить четыре основные ветви расселения наших предков. При этом три из них - наиболее "старые" - уходят корнями в Африку, а последняя включает в себя как африканцев, так и "выселенцев" с Черного континента. Авторы статьи датировали "исход" из Африки всего лишь 52 тысячами лет (плюс-минус 28 тысяч). Само же возникновение современного человека датируется 130 тысячами лет, что примерно совпадает с первоначально определенным возрастом молекулярной Евы.

Практически те же результаты получены и при сравнивании последовательностей ДНК из Y-хромосомы, опубликованные в "Nature Genetics" в 2001 году. При этом были выделены 167 особых маркеров, которые соответствуют географии проживания 1062 человек и отражают волны миграции по всему миру. В частности, для японцев в силу географической и исторической изоляции характерна особая группа маркеров, которой нет ни у кого больше.

Анализ показал, что наиболее древней ветвью генеалогического древа является эфиопская, где нашли Люси. Исход из Африки авторы датируют 35-89 тысячами лет. После жителей Эфиопии наиболее древними являются жители Сардинии и Европы с ее басками. Кстати, как показывает другая работа, именно баски заселили юго-западную Ирландию - частота конкретной ДНК-"сигнатуры" достигает на западном побережье Ирландии и в Стране басков 98 и 89 процентов соответственно!

Затем шло расселение по азиатскому побережью Индийского и Тихого океанов. При этом индейцы Америки оказались "старее" индийцев, а самые молодые - южноафриканцы и жители Японии и Тайваня.

Еще одно сообщение пришло в конце апреля 2001 года из Гарварда (США), где в Институте Уайтхед, в котором, кстати, проводятся основные работы по Y-хромосоме (именно в нем был открыт ген мужского пола SRY - "секс-регион Y"), сравнили 300 хромосом шведов, жителей Центральной Европы и Нигерии. Результаты очень определенные: современные европейцы произошли около 25 тысяч лет назад от небольшой - всего лишь в несколько сотен человек - группы, вышедшей из Африки.

Кстати, китайцы тоже оказались родом с Черного континента. Журнал "Science" в мае 2001 года опубликовал данные исследования китайского ученого Ли Иня, профессора популяционной генетики Шанхайского университета. Образцы крови для исследования маркеров мужской половой Y-хромосомы были взяты у 12 127 мужчин из 163 популяций восточной Азии: Ирана, Китая, Новой Гвинеи и Сибири. Анализ образцов, который Ли Инь проводил совместно с Питером Андерхиллом из Стэнфордского университета (США), показал, что предки современных восточных азиатов жили около 100 тысяч лет назад в Африке.

Алан Темплтон из Университета имени Вашингтона в Сент-Луисе (США) сравнивал ДНК людей из десяти генетических областей мира, при этом он использовал для анализа не только митохондрии и Y-хромосомы, но также X-хромосомы и еще шесть других хромосом. На основе этих данных в своей статье в журнале "Nature" в марте 2002 года он делает вывод, что в истории человека было как минимум три волны миграции из Африки. Вслед за выходом Homo erectus 1,7 миллиона лет назад последовала еще одна волна, 400-800 тысяч лет назад. И только затем, около 100 тысяч лет назад, произошел исход из Африки анатомически современного человека. Имелось также относительно недавнее (несколько десятков тысяч лет назад) обратное движение из Азии в Африку, а также генетическое взаимопроникновение различных групп.

Новые методы изучения ДНК-эволюции еще молоды и достаточно дороги: прочтение одной буквы ген-кода обходится чуть ли не в доллар. Вот почему анализируется геном нескольких десятков или сотен человек, а не нескольких миллионов, что было бы крайне желательно с точки зрения статистики.

Но тем не менее все постепенно встает на свои места. Генетика свидетельствует не в пользу сторонников мультирегионального происхождения человека. По-видимому, наш вид произошел недавно, и те останки, которые находили в Азии, всего лишь следы прежних волн расселения из Африки.

Эрик Ландер, директор Института Уайтхед, сказал по этому поводу, выступая в Эдинбурге (Великобритания) на конференции HUGO (Организация по расшифровке генома человека): "Население Земли составляет сейчас уже 6 миллиардов человек, но ген-вариабельность показывает, что все они произошли от нескольких десятков тысяч, причем очень близкородственных. Человек был малочисленным видом, который стал многочисленным буквально в мгновение исторического ока".

Говоря о результатах прочтения генома человека и предварительном сравнении геномов представителей разных народов, исследователи констатировали в качестве непреложного факта, что "все мы родом из Африки". Их поразила также "пустынность" генома, 95 процентов которого не несет "полезной" информации о структуре белков. Отбросьте какой-то процент на регуляторные последовательности, и 90 процентов все равно останутся "бессмысленны ми". Для чего же нужна телефонная книга объемом 1000 страниц, 900 из которых заполнены ничего не значащими сочетаниями букв, всякими "ааааааа" и "бвбвбв"?

О структуре человеческого генома можно написать отдельную статью, сейчас же нас интересует один очень важный факт, связанный с ретровирусами. В нашем геноме много обрывков геномов некогда грозных ретровирусов, которые удалось "усмирить". Напомним, что ретровирусы - к ним относится, например, вирус иммунодефицита - вместо ДНК несут РНК. На матрице РНК они делают ДНК-копию, которая затем интегрируется, встраивается в геном наших клеток.

Можно подумать, что вирусы этого рода очень нужны нам как млекопитающим, поскольку они позволяют подавить реакцию отторжения плода, генетически наполовину чужеродного материала (половина генов у плода отцовские). Экспериментальное блокирование одного из ретровирусов, живущего в клетках плаценты, которая образуется из клеток плода, ведет к гибели развивающихся мышат в результате того, что не "дезактивированы" материнские иммунные Т-лимфоциты. В нашем геноме есть даже особые последовательности в 14 букв ген-кода, необходимые для интегрирования ретровирусного генома.

Но на усмирение ретровирусов уходит, судя по нашему геному и его размеру, очень много времени (эволюционного). Вот почему древний человек бежит из Африки, спасаясь от этих самых ретровирусов - ВИЧ, раковых, а также таких, как вирус Эбола, оспы и т. д. Прибавьте сюда полиомиелит, от которого страдают и шимпанзе, малярию, поражающую мозг, сонную болезнь, глисты и многое другое, чем славятся тропические страны.

Итак, какие-то 100 тысяч лет назад из Африки вырвалась группа очень смышленых и агрессивных человеческих особей, которая начала свое триумфальное шествие по миру. Как происходило взаимодействие с представителями прежних волн расселения, например с неандертальцами в Европе? Та же ДНК доказывает, что генетического скрещивания, скорее всего, не было.

В мартовском номере "Nature" за 2000 год опубликована статья Игоря Овчинникова, Виталия Харитонова и Галины Романовой, которые вместе со своими английскими коллегами проанализировали митохондриальную ДНК, выделенную из костей двухлетнего неандертальского ребенка, найденных в пещере Мезмайская на Кубани экспедицией Института археологии Российской академии наук. Радиоуглеродная датировка дала 29 тысяч лет - похоже, это был один из последних неандеров. Анализ ДНК показал, что она на 3,48 процента отличается от ДНК неандертальца из пещеры Фельдхофер (Германия). Тем не менее обе ДНК образуют единую ветвь, которая заметно отличается от ДНК современных людей. Таким образом, ДНК неандертальцев не внесла своего вклада в нашу с вами митохондриальную ДНК.

Полторы сотни лет назад, когда наука впервые от мифов о сотворении человека обратилась к анатомическим доказательствам, в ее распоряжении, кроме догадок и домыслов, ничего не было. Сто лет антропология была вынуждена строить свои выводы на редких фрагментарных находках, которые если кого и убеждали в чем-то, то все равно должны были вовлекать долю веры в будущую находку некоего "связующего звена".

В свете современных генетических открытий антропологические находки свидетельствуют о многом: прямохождение не связано с развитием мозга, не связано с ним и изготовление орудий; более того, генетические изменения "обгоняют" изменения структуры черепов.

Итальянский ученый Гвидо Барбуджани, который с разрешения Папы провел исследование мощей евангелиста Луки, не смог установить национальность сподвижника Христа. ДНК мощей точно не принадлежит греку, однако некоторые маркеры сходны с последовательностями, обнаруживаемыми у современных жителей турецкой Анатолии, а некоторые - с сирийскими. Опять же за столь краткий промежуток исторического времени популяции Анатолии и Сирии разошлись в генетическом отношении недостаточно далеко друг от друга, чтобы существенно различаться. С другой стороны, за прошедшие две тысячи лет через эту пограничную область Ближнего Востока прошло столько волн завоеваний и великих переселений народов, что она превратилась, как говорит Барбуджани, в зону многочисленных ген-контактов.

Ученый идет еще дальше, заявляя, что "концепция генетически резко отличных друг от друга рас человека совершенно не верна". Если, говорит он, генетические различия между скандинавом и жителем Огненной Земли принять за 100 процентов, то различия между вами и любым другим членом близкого вам сообщества составят в среднем 85 процентов! Еще в 1997 году Барбуджани проанализировал 109 маркеров ДНК в 16 популяциях, взятых со всего мира, включая пигмеев Заира. Анализ показал очень высокие внутригрупповые различия на генетическом уровне. Да что тут говорить: трансплантоло ги прекрасно знают, что зачастую невозможны пересадки органов и тканей даже от родителей детям.

Однако трансплантологи столкнулись и с тем, что почки белых не подходят для пересадки чернокожим американцам. Дошло до того, что в США недавно появилось новое сердечное средство "BiDil", специально разработанное для применения афроамериканцами.

Но расовый подход к фармакологии себя не оправдывает, о чем свидетельствуют более детальные исследования эффективности лекарственных средств, проводимые уже в постгеномную эпоху. Дэйвид Голдстайн из лондонского университетского колледжа провел анализ ДНК 354 человек из восьми различных популяций по всему миру, в результате чего выделены четыре группы (проводился также анализ и по шести ферментам, перерабатывающим в клетках печени человека эти самые лекарства).

Четыре выделенные группы гораздо точнее характеризуют реакцию людей на лекарства, нежели расы. В статье, опубликованной в ноябрьском номере журнала "Nature Genetics" за 2001 год, приводится поразительный пример. При анализе ДНК жителей Эфиопии 62 процента из них оказались в той же группе, что и евреи-ашкенази, армяне и... норвежцы! Поэтому объединение эфиопов, греческое название которых переводится как "темноликие", с афроамериканцами того же Карибского бассейна вовсе не оправдано. "Расовые маркеры далеко не всегда коррелируют с генетическим родством людей", - отмечает Голдстайн. И добавляет: "Сходство по генетическим последовательностям дает гораздо больше полезной информации при проведении фармагнозических испытаний. А раса просто "маскирует" различия в ответах людей на то или иное лекарственное средство".

То, что хромосомные сайты, отвечающие за наше генетическое происхождение, разбиваются на четыре группы, - уже установленный факт. Но раньше от этого просто отмахивались. Теперь за дело возьмутся фармацевтические фирмы, которые быстро выведут всех расистов на чистую воду...

В связи с расшифровкой генома не было недостатка в прогнозах на будущее. Вот некоторые из них. Уже через 10 лет планируется выброс на рынок десятков ген-тестов для разного рода заболеваний (как сейчас в аптеках можно купить антительные тесты на беременность). А через 5 лет после этого начнется ген-скрининг перед оплодотворением "в пробирке", за чем последует ген-"усиление" будущих детей (естественно, за деньги).

К 2020 году будет налажено лечение рака после ген-типирования клеток опухоли. Лекарства начнут учитывать генетическую конституцию пациентов. Появятся безопасные терапии, использующие клонированные стволовые клетки. К 2030 году будет создано "генетическое здравоохранение", которое позволит увеличить продолжительность активной жизни до 90 лет. Грядут горячие дебаты о дальнейшей эволюции человека как вида. Не минет нас и рождение профессии "дизайнера" будущих детей...

Будет ли это апокалипсис наших дней в стиле Ф. Копполы или избавление человечества от божьего проклятия за первородный грех? Кандидат биологических наук И. ЛАЛАЯНЦ.

Литература

Лалаянц И. Шестой день творения . - М.: Политиздат, 1985.

Медников Б. Происхождение человека . - "Наука и жизнь" № 11, 1974.

Медников Б. Аксиомы биологии . - "Наука и жизнь" №№ 2-7, 10, 1980.

Янковский Н., Боринская С. Наша история, записанная в генах . - "Природа" № 6, 2001.

ВЕТВИСТОЕ ДРЕВО НАШИХ ПРЕДКОВ

Еще в XVIII веке Карл Линней разработал классификацию растений и животных, обитающих на нашей планете. По этой классификации современный человек относится к виду Homo sapiens sapiens (человек разумный разумный), и он единственный выживший в ходе эволюции представитель рода Homo . Этот род, появившийся предположительно 1,6-1,8 миллиона лет назад, вместе с более ранним родом австралопитеков, живших в период 5-1,6 миллиона лет назад, образует семейство гоминид. С человекообразными обезьянами людей объединяет надсемейство гоминоидов, а с остальными обезьянами - отряд приматов.

Считается, что гоминиды отделились от гоминоидов примерно 6 миллионов лет назад - такую цифру называют генетики, рассчитавшие момент генетичес кого расхождения человека и обезьяны по скорости мутаций ДНК. Французские палеоантропологи Мартин Пикфор и Бриджит Сеню, обнаружившие недавно фрагменты скелета, названного оррорин тугененсис (по месту находки вблизи озера Туген в Кении), утверждают, что ему как раз примерно 6 миллионов лет. До этого самым древним из гоминид был ардипитек. Открыватели оррорина считают его прямым предком человека, а все остальные ветви - побочными.

Ардипитек. В 1994 году в районе Афар (Эфиопия) американский антрополог Тим Уайт обнаружил зубы, фрагменты черепа и кости конечностей, которые датируются возрастом 4,5-4,3 миллиона лет. Есть признаки того, что ардипитек передвигался на двух ногах, однако предполагают, что он жил на деревьях.

Австралопитеки (южные обезьяны) жили в Африке с позднего миоцена (примерно 5,3 миллиона лет назад) до начала плейстоцена (примерно 1,6 миллиона лет назад). Большинство палеоантрополо гов считают их предками современного человека, но существуют разногласия по поводу того, представляют ли разные формы австралопитеков одну линию или ряд параллельно существовавших видов. Австралопитеки ходили на двух ногах.

Австралопитек анаменсис (озерная южная обезьяна) обнаружен в 1994 году известным антропологом Мив Лики в местечке Канапои на берегу озера Туркана (северная Кения). Австралопитек анаменсис жил между 4,2 и 3,9 миллиона лет назад в прибрежных лесах. Строение большой берцовой кости позволяет сделать вывод о том, что он пользовался для ходьбы двумя ногами.

Австралопитек афаренсис (южная обезьяна из Афара) - знаменитая Люси, найденная в 1974 году в Хадаре (Эфиопия) Доном Джохансоном. В 1978 году отпечатки следов, приписываемые афаренсису, были обнаружены в Лаетоли (Танзания). Австралопитек афаренсис жил между 3,8 и 2,8 миллиона лет назад и вел смешанный древесно-наземный образ жизни. Строение костей свидетельствует о том, что он был прямоходящим и мог бегать.

Кениантроп платиопс (плосколицый кениец). Об открытии кениантропа Мив Лики объявила в марте 2001 года. Его череп, найденный на западном берегу озера Туркана (Кения), датируется 3,5-3,2 миллиона лет. Лики утверждает, что это новая ветвь в семействе гоминид.

Австралопитек барелгазали. В 1995 году французский палеонтолог Мишель Брюне обнаружил часть челюсти в местечке Коро-Торо (Чад). Этот вид, датируемый возрастом 3,3-3 миллиона лет, близок к афаренсису.

Австралопитек гархи обнаружен Тимом Уайтом в 1997 году в долине Боури, в районе Афар (Эфиопия). Гархи на местном диалекте означает "сюрприз". Этот вид, живший примерно 2,5-2,3 миллиона лет назад, уже умел пользоваться каменными инструментами.

Австралопитек африканус (африканская южная обезьяна) описан Реймондом Дартом в 1925 году. У этого вида более развитый череп, чем у афаренсиса, но более примитивный скелет. Вероятно, он жил 3-2,3 миллиона лет назад. Легкая структура костей свидетель ствует о его обитании преимущественно на деревьях.

Парантроп эфиопикус. Парантропы близки к австралопитекам, но имеют более массивные челюсти и зубы. Самый ранний из массивных гоминид, эфиопикус был найден у озера Туркана (Кения) и в Эфиопии. Наиболее известный образец - "черный череп". Парантроп эфиопикус датируется 2,5-2,3 миллиона лет назад. У него были массивные челюсти и зубы, пригодные для пережевывания грубой растительной пищи африканских саванн.

Парантроп бойсеи обнаружен Луисом Лики в 1959 году у озера Туркана (Кения) и в Олдувайском ущелье (Танзания). Бойсеи (датированный 2-1,2 миллиона лет назад), вероятно, произошел от эфиопикуса. Из-за массивных челюстей и зубов его называют "щелкунчиком".

Парантроп робустус - южноафриканская форма массивного гоминида, найденная в 1940 году Робертом Брумом в местечке Кромдрай (ЮАР). Робустус - современник бойсеи. Многие палеоантропологи считают, что он произошел скорее от африкануса, чем от эфиопикуса. В таком случае его следует отнести не к парантропам, а к другому роду.

Гомо рудольфенсис обнаружен Ричардом Лики в 1972 году в Коби-Фора у озера Туркана (Кения), которое в те времена носило колониальное название - озеро Рудольф. Этот вид, обитавший примерно 2,4-1,9 миллиона лет назад, сначала отнесли к разновидности человека умелого, потом выделили в отдельный вид. После открытия плосколицего кенийца Мив Лики предложила записать рудольфенси са в новый род кениантропов.

Гомо хабилис (человек умелый) впервые был открыт Луисом Лики в Олдувайском ущелье (Танзания) в 1961 году. Затем его останки находили в Эфиопии и Южной Африке. Человек умелый жил примерно 2,3-1,6 миллиона лет назад. Сейчас многие ученые считают, что он принадлежит скорее к поздним австралопитекам, чем к роду Homo.

Гомо эргастер . Лучший образец эргастера - так называемый "турканский юноша", скелет которого обнаружен Ричардом Лики и Аланом Уолкером в местечке Нарикотоме на берегу озера Туркана (Кения) в 1984 году. Гомо эргастер датируется возрастом 1,75-1,4 миллиона лет. Похожий по структуре череп был найден в 1991 году в Грузии.

Гомо эректус (человек прямоходящий), останки которого впервые обнаружены в Марокко в 1933 году, а затем в Олдувайском ущелье (Танзания) в 1960 году, жил между 1,6 и 0,3 миллиона лет назад. Предполагается, что он произошел либо от Гомо хабилис, либо от Гомо эргастер. В Южной Африке найдены многочисленные места стоянок эректуса, который научился добывать огонь примерно 1,1 миллиона лет назад. Гомо эректус был первым из гоминид, кто начал мигрировать из Африки примерно 1,6 миллиона лет назад. Его останки обнаружены на острове Ява и в Китае. Эректус, мигрировавший в Европу, стал предком неандертальца.

Человек разумный (Homo sapiens ) — вид рода Люди (Homo), семейство гоминид, отряд приматов. Считается доминирующим видом животных на планете и самым высшим по уровню развития.

В настоящее время Человек разумный является единственным представителем рода Люди (Homo). Несколько десятков тысяч лет назад род представляли сразу несколько видов — неандертальцы, кроманьонцы и другие. Доподлинно установлено, что прямым предком Homo sapiens является (Homo erectus, 1,8 млн. лет назад — 24 тыс. лет назад). Долгое время считалось, что наиболее близким предком человека является , однако в ходе исследований стало ясно, что неандерталец является подвидом, параллельной, боковой или сестринской линией эволюции людей и не относится к предкам современного человека. Большинство учёных склоняются к версии, что прямым предком человека стал , который существовал 40-10 тысяч лет назад. Термином «кроманьонец» определяется Homo sapiens, живший до 10 тысяч лет назад. Ближайшими родственниками Человека разумного из существующих сегодня приматов являются Обыкновенный шимпанзе и Карликовый шимпанзе (Бонобо).

Становление Homo sapiens разделяют на несколько этапов: 1. Первобытное сообщество (от 2,5-2,4 миллионов лет назад, древнекаменный век, палеолит); 2. Древний мир (в большинстве случаев определяется крупными событиями древней Греции и Рима (Первая Олимпиада, основание Рима), от 776-753 до н. э.); 3. Средние века или Средневековье (V-XVI в.); 4. Новое время (XVII-1918 г.); Новейшее время (1918 г. — наши дни).

Сегодня Человек разумный заселил всю Землю. По последним подсчётам население мира составляет 7,5 миллиардов человек.

Видео: Истоки человечества. Хомо Сапиенс

Любите проводить своё время увлекательно и познавательно? В этом случае вам обязательно стоит узнать про музеи в Питере . О лучших музеях, галереях и достопримечательностях Санкт-Петербурга вы сможете узнать, прочитав блог Виктора Коровина «Samivkrym».

Человеческая жизнь на Земле появилась приблизительно 3,2 млн. лет назад. До сих пор человечеству не известно достоверно, каким образом зародилась человеческая жизнь. Существует ряд теорий, которые предоставляют свои варианты происхождения человека.

Самые известные из этих теорий - это религиозная, биологическая и космическая. Существует также археологическая периодизация жизни древних людей, которая основывается на том, из какого материала в разное время производились орудия труда.

Эпоха Палеолита - появление первого человека

Появления человека связывают с эпохой Палеолита – каменного века (от греческого « палеос» - древний, «литос» - камень). Первые люди жили небольшими стадами, их хозяйственная деятельность заключалась в собирательстве и охоте. Единственным орудием труда было каменное рубило. Язык заменяла жестикуляция, человек руководился исключительно собственными инстинктами самосохранения и во многом был похож на животное.

В эпоху Позднего Палеолита завершилось умственное и физическое формирование современного человека, лат. Homo sapiens, человека разумного.

Особенности человека разумного: анатомия, речь, орудия труда

Человек разумный отличается от своих предшественников умением абстрактно мыслить и выражать свои мысли в членораздельной речевой форме. Человек разумный научился строить первые, хотя и достаточно примитивные жилища.

Первобытный человек имел ряд анатомических отличий от человека разумного. Мозговая часть черепа была значительно меньше по сравнению с лицевой. Так как человек разумный был более умственно развитым, его строение черепа абсолютно меняется: лицевая часть уменьшается, появляется плоский лоб, появляется подбородочный выступ. Руки человека разумного значительно укорачиваются: ведь ему больше не нужно заниматься собирательством, на смену ему приходит земледелие.

Человек разумный значительно совершенствует орудия труда, их уже существует более 100 видов. На смену первобытному стаду уже приходит сформированная родовая община: Homo sapiens четко определяет своих родственников среди множества людей. Благодаря умению анализировать, он начинает наполнять окружающие объекты и явления духовным смыслом – так зарождаются первые религиозные верования.

Человек разумный уже не так сильно зависит от природы: на смену охоты приходит скотоводство, он может также самостоятельно выращивать овощи и фрукты, не прибегая к собирательству. Благодаря тому, что человек смог приспособится к окружающей среде и бороться со стихийными бедствиями, его средний показатель жизни увеличивается примерно на 5 лет.

Позже, с усовершенствованием орудий труда, человек разумный создаст классовое общество, которое говорит, прежде всего, о материальном превосходстве и умении создавать личное имущество. Человеку разумному присуща вера в духи умерших предков, которые якобы помогают и покровительствуют ему.

Смотря на эволюционное развитие человечества, душу охватывает восхищение его силой воли и умением бороться с различными препятствиями на своем пути. Благодаря чему, человек смог не только выйти из пещеры, но и самостоятельно строить современные небоскребы, реализовываться в науке и искусстве, полностью подчинив себе природу.