Около 70 тыс. лет назад наш вид. Homo sapiens, покинул Африку, чтобы начать свое неумолимое шествие по Земле. К тому времени другие виды древнего человека уже прижились в Европе и Азии, но только нашим предкам удалось в конечном счете обосноваться на всех основных континентах мира и многочисленных островах и архипелагах. Примечательно, что расселение это сопровождалось процессами, не известными при экспансии других биологических видов. Куда бы ни приходил Homo sapiens, вместе с ним являлись крупномасштабные экологические изменения. Столкнувшись с нашими предками, вымерли все остальные древние люди; их судьбу разделило огромное число других животных. Без сомнения, в истории нашей планеты никогда не происходило миграций, повлекших за собой столь драматические последствия.
В течение долгого времени палеоантропологи спорят о том, как и почему предки современных людей отважились на этот беспримерный подвиг, обеспечивший им глобальное доминирование на планете. Некоторые ученые считают, что именно развитие более крупного и сложно устроенного мозга позволило человеку разумному покорять новые земли и справиться с поджидавшими его там новыми неведомыми опасностями. Другие утверждают, что выходу нашего вида из Африки способствовало освоение новых орудийных технологий и способов охоты, которые позволили древним людям надежно защищаться от врагов и убивать добычу с невиданной прежде эффективностью. Третий сценарий предполагает, что глобальные изменения климата на Земле привели к ослаблению экологических позиции неандертальцев и других архаичных видов человека, населявших территории вне Африки, и это дало шанс нашим предкам захватить ареалы родственных им древних гоминидов. К сожалению, ни одна из этих гипотез так и не смогла стать всеобъемлющей теорией, которая в полной мере объясняла бы невероятный биологический успех нашего вида. Исторически эти теории выдвигались в основном для объяснения всплесков активности Н. sapiens в отдельных регионах планеты, в частности в Западной Европе. Слишком узкоспециализированный подход к изучению колонизации Земли современными людьми уводил ученых в сторону от понимания комплексного характера данной проблемы. Хотя миграция человека разумного и проходила в несколько этапов, она все же представляла собой единое грандиозное событие и, следовательно, должна исследоваться во всей своей полноте.
На протяжении последних Шлет я занимался раскопками в месте, называемом Пиннакл-Пойнт, на южном побережье ЮАР. Полученные мною данные вкупе с новейшими теоретическими достижениями в области биологических и социальных наук натолкнули меня на мысль о еще одном вероятном сценарии покорения мира древними людьми. Согласно моему предположению, миграция стала возможной тогда, когда у нашего вида получил развитие и генетически закрепился новый тип социального поведения, а именно способность человеческих индивидов кооперироваться с особями, не состоящими с ними в близком родстве. Эта уникальная черта наших предков в сочетании с высокими когнитивными способностями позволяла им быстро адаптироваться к любым новым и неожиданным условиям. Она содействовала также быстрому прогрессу в быту и технологии, приведя, в частности, к изобретению качественно нового метательного оружия, эффективно поражающего на большом расстоянии. Экипированные всем этим, наши предки покинули Африку в полной готовности подчинить мир своей воле.
Страсть к покорению пространства
Чтобы оценить, насколько выдающимся событием оказалась колонизация планеты человеком разумным, вернемся примерно на 200 тыс. лет назад, ко времени зарождения нашего вида в Африке. Па протяжении десятков тысяч лет вполне современные по внешнему виду и анатомическому строению люди они выглядели как любой из нас- вообще не покидали пределов их родного континента. Лишь около 100 тыс. лет назад одна-единственная группа Н. sapiens совершила кратковременную вылазку на Ближний Восток, но продвинуться дальше, по-видимому, не смогла. В то время, очевидно, люди еще не располагали всеми необходимыми для такого путешествия возможностями. Позже, около 70 тыс. лет назад, еще одна небольшая группа наших предков покинула Африку и начала уже более успешный поход к новым землям. Во время своего расселения по Евразии они столкнулись с другими, близко родственными им. но более архаичными видами человека - неандертальцами в Западной Европе и представителями недавно обнаруженного денисовского человека в Азии. Вскоре после вторжения современных людей оба эти виды вымерли, хотя в результате периодического скрещивания между различными предковыми племенами их генетический материал частично сохранился в нашем геноме и по сей день.
Когда современный человек достиг берегов Юго-Восточной Азии, он впервые столкнулся с океаном, казавшимся тогда безграничным и непреодолимым. И вес же наши предки бесстрашно двинулись дальше! Подобно нам. эти люди обладали силой воображения, желанием познания и покорения новых земель, и поэтому построили суда, способные преодолеть океан, пустились вплавь через водную пустыню и около 45 тыс. лет назад достигли берегов Австралии. Будучи единственным человеческим видом, попавшим в эту часть мира. H. sapiens быстро заполонил континент, прокладывая себе дорогу копьем и огнем. В результате этого вымерло множество крупных и весьма необычных существ, составлявших мегафауну сумчатых млекопитающих, которые доминировали в Австралии до появления человека. Еще через 5 тыс. лет первые австралийцы отыскали и пересекли сухопутный мост, связывающий Австралию с Тасманией, и только суровые воды южных океанов преградили им путь в Антарктиду.
По другую сторону экватора Н. sapiens мигрировал на северо-восток, проник в Сибирь и расселился по приполярным землям. Льды, покрывающие землю и море, некоторое время не давали людям добраться до Нового Света. Вопрос о том, когда именно они сумели достигнуть Северной и Южной Америки, до сих пор вызывает ожесточенные научные споры, но в одном вес исследователи сходятся: примерно 14 тыс. лет назад наши предки преодолели последние барьеры и проникли на континенты, чья природа никогда не сталкивалась прежде с разумным видом-охотником. Всего за несколько тысяч лет человек уже достиг крайней оконечности Южной Америки. Эти новые достижения обернулись массовым вымиранием животных, обитавших в Новом Свете еще со времен ледникового периода, таких как мастодонты и гигантские ленивцы.
Мадагаскар и многие тихоокеанские острова оставались непокоренными человеком еще около 10 тыс. лет, но, приложив новые усилия, древние мореплаватели обнаружили и колонизировали почти все эти клочки суши. Как и другие места, где H. sapiens проявил себя как охотник и собиратель, эти острова ощутили на себе все тяготы человеческого вмешательства: выжигание лесов и степей, истребление животных и изменение всей среды обитания ради процветания только одного вида. Разве что Антарктида, сплошь покрытая снегом и льдами, избежала колонизации вплоть до индустриальной эпохи.
Преимущества командной игры
И все-таки: как же людям удалось это сделать? Почему после десятков тысяч лет добровольного заточения в пределах одного континента наши предки вдруг совершили настоящий прорыв и завладели не только регионами, уже колонизированными более древними видами людей, но и всем миром? Любая конструктивная теория, объясняющая этот процесс, должна решить сразу две проблемы. Во-первых, почему процесс расселения начался в некое определенное время, а не раньше. Во-вторых, нужно предложить механизм быстрого распространения человека посуше и через морс, включая способность эффективно адаптироваться к новым условиям и вытеснять более архаичные виды из занятых ими экологических ниш. Я считаю, что в основе сценария лежит появление у наших предков одних и тех же новых черт, которые сделали из нас, с одной стороны, прекрасных союзников, а с другой - беспощадных конкурентов, и это лучше всего объясняет внезапный взлет человечества к вершине мирового господства. Итак, люди современного типа приобрели эти качества, а неандертальцы и другие наши вымершие «двоюродные братья», очевидно, ими не обладали. Именно эти черты, по моему мнению, стали последним крупным дополнением к набору характеристик, которые составляют то. что антрополог Ким Хилл (Kim Hill) из Университета штата Аризона назвал «природой человеческой уникальности».
Современные люди в чрезвычайной степени склонны к сотрудничеству друг с другом. Мы вовлечены во множество очень сложно скоординированных групповых взаимодействий с людьми, которые не связаны с нами родственными узами или даже вовсе нам незнакомы. Возьмем, например, ситуацию, описанную в 2009 г. антропологом Сарой Блаффер Хрди (Sarah Blaffer Hrdy) из Калифорнийского университета в Дэвисе в ее книге «Матери и другие» (Mothers and Others). Представьте себе две сотни шимпанзе, которые дружно садятся в самолет, сидят почти неподвижно в течение нескольких часов, а потом, как по команде, покидают его стройными рядами. В реальности такая ситуация невозможна: обезьяны бы просто сцепились друг с другом и дрались без перерыва. Этот мысленный эксперимент помогает лучше понять позитивную сторону человеческого сотрудничества. Но эта наша способность- палка о двух концах. Если представители вида способны дружно броситься на защиту еще одной особи, пусть и никому не знакомой, они также без колебаний будут объединяться друг с другом ради войны с конкурентами и безжалостно истребят последних. Многие мои коллеги, как и я сам, считают, что эта склонность к сотрудничеству- то, что я называю гиперобщительностыо, — несовременная черта, недавно приобретенная людьми, а, напротив, один из генетически обусловленных признаков, характерных уже для древнего Н. sapiens. Хотя многие другие животные демонстрируют определенные намеки на данный тип поведения, черты, которыми обладают современные люди, - совершенно иные по своей сути.
Непросто ответить на вопрос, как именно у нас возникла генетически закрепленная склонность к активному сотрудничеству. Однако с помощью метода математического моделирования социальной эволюции мы получили некоторые объяснения этому феномену. Сэм Боуэлз (Sam Bowles), экономист из Института Санта-Фе, показал, что регулярные конфликты между группами особей, как ни парадоксально это звучит. - оптимальное условие, при котором «ген гиперобщительности» может закрепляться в популяции. Группы, имеющие большее число гиперсоциальных участников, более эффективно работают как единое целое, вытесняя таким образом другие группы и передавая гены своего поведения следующему поколению, что, соответственно, способствует распространению этой необычной аллели. В дополнение к вышеизложенному исследования биолога Пита Ричерсона (Pete Richerson) из Калифорнийского Университета в Дэвисе и антрополога Роба Бойда (Rob Boyd) из Университета штата Аризона указывают на то, что гиперсоциальное поведение имеет наилучшие шансы распространиться, если оно возникает на субпопуляционном уровне при интенсивно развивающейся межгрупповой конкуренции. Иными словами, исходная популяция должна быть небольшого размера - такими и были в Африке те Н. sapiens, от которых непосредственно произошли все современные люди.
Современные охотники-собиратели, как правило, живут в группах численностью около 25 человек, заключают браки за пределами группы и объединяются в племена, которые связаны брачными узами, обменом дарами, общими языком и традициями. Кроме того, они иногда сражаются с другими племенами, подвергая при этом свое существование немалой опасности. Возникает резонный вопрос: что провоцирует мирных людей настолько рискованные действия?
Ради чего стоит воевать? Ответ на этот вопрос дает классическая теория «экономической обороноспособности», выдвинутая в 1964 г. Джерра мом Брауном (Jerram Brown), работавшим в Университете Олбани. Изначально она была призвана объяснить различия в агрессивности среди птиц. Браун утверждал, что агрессивные действия всегда преследуют определенные цели, достижение которых увеличивает шансы вида или популяции на выживание и размножение. Естественный отбор будет благоприятствовать агрессии ровно до тех пор, пока она способствует достижению этих целей. Например, все организмы имеют потребность в пище и, следовательно, в защите кормовой базы. Поэтому агрессивное поведение может поддерживаться естественным отбором, если оно помогает виду лучше использовать пищевые ресурсы. Если же пищевые ресурсы принципиально невозможно защитить или же это требует чрезмерных затрат, агрессивное поведение элиминируется из популяции.
В классической работе 1978 г. Рада Дайсои-Хадсон (Rada Dyson-Hudson) и Эрик Олден Смит (Eric Alden Smith), работавшие тогда в Корнеллском университете, применили теорию «экономической обороноспособности» к небольшим группам аборигенных человеческих племен. Их исследования показали, что защита ресурсов имеет смысл тогда, когда сами ресурсы расположены компактно и предсказуемо. Я хотел бы добавить к этому, что ресурсы должны быть для организма действительно важны. -ни один организм не будет защищать ресурс, который ему не нужен. Данный принцип актуален и в современном мире: нации и государства чаще всего вступают в ожесточенные конфликты за контроль над уже разведанными ценными ресурсами, сосредоточенными на определенной территории, такими как нефть, вода или плодородные сельскохозяйственные угодья. Необходима важная оговорка по поводу применимости данной теории в прошлом: ресурсы, борьба за которые способствовала бы усилению межгрупповых конфликтов и. соответственно, созданию союзов против врага, небыли в древней Африке повсеместно распространенными. Войны могли быть только в тех регионах, где распределение таких ресурсов было компактным, а поиск их - сравнительно легким. Но в современной Африке они по большей части редки, непредсказуемы и пространственно рассредоточены - вот почему большинство изучаемых этнографами сообществ современных охотников и собирателей обычно не тратят много времени и энергии на защиту своих земель. Однако есть и исключения: в некоторых прибрежных районах встречаются территории со стабильно высокой концентрацией ценных пищевых ресурсов- это скопления колоний морских моллюсков. И как раз среди групп охотников собирателей, которые использовали эти ресурсы, например, на Тихоокеанском побережье Северной Америки, наблюдались, согласно этнографическим и археологическим свидетельствам, самые высокие уровни конфликтов.
Когда же основой человеческого рациона впервые стали такие виды пищи, наличие которых на компактных территориях легко предсказуемо? Миллионы лет наши древние предки питались наземными растениями, сухопутными животными и - реже - обитателями внутренних пресных водоемов. Источники этой пищи рассредоточены на обширных территориях, и наличие их в конкретном месте обычно почти непредсказуемо. По этой причине наши предки долго жили рассеянными группами, которые постоянно перемещались в поисках еды. Но со временем человеку становились доступны все более сложные представления об окружающем мире, и, наконец, члены одной из групп осознали, что можно оседло жить на морском побережье, питаясь в основном моллюсками. Раскопки, проводимые моей научной группой в Пиннакл-Пойнт, свидетельствуют о том, что данный этап начался около 160 тыс. лет назад на южном побережье Африки. Там впервые в истории человечества люди перешли к использованию компактно расположенных, хорошо предсказуемых и очень питательных ресурсов белковой пищи. Отсюда и началась история, повлекшая за собой огромные перемены в человеческом обществе.
Генетические и археологические данные показывают, что вскоре после возникновения H. sapiens его популяции стали быстро уменьшаться в численности. Ото. вероятно, было связано с глобальным похолоданием, которое длилось на протяжении времени 195-125 тыс. лет назад. В суровых условиях, когда на континенте съедобные растения и животные становились малодоступными, приморские экосистемы стали играть решающую роль для выживания нашего вида. Естественно, что обладание этими ресурсами зачастую становились поводом для войн. Недавние эксперименты на южном побережье Африки, возглавляемые Яном де Винком (Jan De Vynck) из Центрального университета им. Нельсона Манделы в ЮАР. показывают, что колонии моллюсков могут быть чрезвычайно продуктивными, производя до 4,5 тыс. калорий пищи в час. Моя гипотеза вкратце состоит в том, что прибрежные ресурсы, будучи богатыми, компактно расположенными и хорошо предсказуемыми источниками пищи, спровоцировали рост уровня территориальности среди людей, а высокая территориальность стала причиной регулярных межгрупповых конфликтов. Войны, в свою очередь, создали ситуацию, способствующую генетическому закреплению признаков внутригруппового просоциального (ориентированного на благо социальных групп) поведения, которое улучшало защиту территорий и сохраняло беспрепятственный доступ к наиболее ценным ресурсам. В дальнейшем эти новые черты поведения распространились по всей человеческой популяции.
Орудие войны
Итак, научившись «командной игре», древний человек встал на путь, ведущий к мировому господству. Но. по-моему, полностью реализовать свой агрессивный потенциал человек смог только с помощью нового технологического прорыва, создав эффективное метательное оружие. Люди долго шли к этому изобретению. Технологический прогресс всегда аддитивен: он опирается на предшествующий опыт и уже существующие знания. Развитие метательного оружия, скорее всего, шло сложными путями, оно эволюционировало от колющей палки к ручному копью, далее к устройству для метания копья (атлатлю), после чего появились лук и стрелы, а под конец- современные, все более изощренные способы для запуска смертоносных бомб, ракет и т.п.
С каждой новой итерацией орудия убийства становились все эффективнее. Использование простых деревянных копий с заточенным острием, как правило, приводило лишь к одной колотой ране, которой было еще не достаточно, чтобы жертва быстро ослабела и умерла от потери крови. Снабжение деревянного копья заостренным каменным наконечником позволило наносить уже более серьезные ранения. Однако такое нововведение требует и развития новых приемов изготовления оружия. Во-первых, надо обточить наконечник, который смог бы проткнуть шкуру животного, во-вторых- создать древко для крепления наконечника, в-третьих- все это следует надежно скрепить вместе: склеить или привязать, а иногда и то и другое. Джейн Уилкинс (Jayne Wilkins), работающая в Университете Кейптауна, и ее коллеги показали, что каменные орудия, найденные на раскопках в Кату Пан 1 в ЮАР использовались как наконечники для копий уже около 500 тыс. лет назад.
Датировка артефактов, найденных в Кату Пан 1, позволяет предположить, что их изобрел последний общий предок неандертальцев и современных людей. Более поздние находки (около 200 тыс. лет назад) подтверждают, что оба вида-потомка, как и следовало ожидать, тоже создавали подобные инструменты. Эта общая технология означает, что между древним Н. sapiens и неандертальским человеком какое-то время существовал «паритет в области вооружений». Но эта ситуация рано или поздно должна была подойти к концу.
Большинство экспертов полагают, что появление среди археологических находок миниатюрных каменных орудий знаменует собой изобретение настоящих метательных снарядов, для которых решающие характеристики- легкость и баллистические свойства. Такие орудия слишком малы, чтобы метать их рукой. Вместо этого их помещали в пазы, выбитые в кости или в деревянной палке, чтобы запустить каменный снаряд с высокой скоростью и на большое расстояние. Древнейшие из известных примеров этой так называемой микролитический технологии найдены как раз в Пиннакл-Пойнт. Там в скальной пещере, известной как ППС-6, мы нашли множество различных артефактов. Используя метод так называемого оптически стимулированного люминесцентного датирования, Зенобия Якобе (Zenobia Jacobs), специалист по геологическому исчислению из австралийского Университета Вуллонгонга определила, что археологические находки из ППС-6 датируются периодом от 90 тыс. до 50 тыс. лет до н.э. При этом самые древние микролитические инструменты, найденные в описываемом местонахождении, были изготовлены около 71 тыс. лет назад.
Приведенные сроки могут означать, что появление этой технологии произошло быстрее из-за глобального изменения климата и перемен в рационе питания древних людей. Ранее отметки в 71 тыс. лет назад люди, поселившиеся в ППС-6. делали только большие каменные наконечники и лезвия из минерала, называемого кварцитом. В то время, по утверждению одного из членов моей научной группы Эрика Фишера (Erich Fisher) из Университета штата Аризона, берег моря находился совсем недалеко от Пиннакл-Пойнт. К тому же реконструкция климата и экологической обстановки того времени, выполненная Мирой Бар-Мэтьюс (Mira Bar-Matthews) из Геологической службы Израиля и доктором Керстин Браун (Kerstin Braun), ныне постдоком в Университете штата Аризона, указывает на то. что местные условия тогда были похожими на преобладающие в данном районе и ныне: сильные зимние дожди и доминирование кустарниковой растительности. Однако около 74 тыс. лет назад в климате Земли началось преобладание ледниковых условий. Уровень моря упал, обнажились прибрежные равнины, увеличилось количество летних осадков, ив результате это привело к широкому распространению трав с высокой питательной ценностью и лесных массивов, состоящих в основном из различных видов акаций. В конце концов на прежде затопленном побережье сформировалась большая миграционная экосистема, вдоль которой травоядные животные перемещались на восток летом и на запад зимой, следуя за осадками и, следовательно, свежей травой.
Достоверно неизвестно, почему именно после наступившей смены климата обитатели ППС-6 начали делать небольшие и легкие метательные орудия. Не исключено, что их использовали для охоты на крупных животных, мигрировавших по новым территориям. Но какой бы ни была причина, именно тогда люди обучились новой технике и обратились к ранее не использовавшемуся виду сырья - минералу силкрету, который они стали раскалывать на мелкие острые осколки, предварительно нагревая его над огнем. Важно, что только благодаря произошедшим климатическим изменениям древние охотники получили доступ к почти неиссякаемому источнику дров — стволам быстрорастущей акации, и это создало прочную базу для производства термообработанных микролитических инструментов.
Мы пока не знаем, для какого вида метательной технологии предназначались найденные микролитические орудия. Моя коллега Марлиз Ломбард (Marlize Lombard) из Университета Йоханнесбурга в ЮАР утверждает, основываясь на своих предыдущих исследованиях, что, судя по схожести отметин, оставляемых такими предметами, с уже несомненными отметинами от древних стрел, они стали прародителями последних. Я лично в этом не до конца уверен, т.к. исследования Ломбард не учитывали следов, оставляемых примитивной копьеметалкой (атлатлем). Мне скорее кажется, что в Пиннакл-Пойнт. как и в любом другом месте, атлатль предшествовал более сложному оружию, каковое представляют собой лук и стрелы.
Еще я предполагаю, что, подобно современным африканским охотникам-собирателям, чей образ жизни подробно описан этнографами, древний Н. sapiens вполне мог знать о растительных и животных ядах и использовать их для повышения эффективности своего оружия. Вообразите: последний бросок охотничьего копья, нервно колотящееся сердце, тяжелое дыхание, пыль, кровь, запах пота и мочи. Опасность чудовищная. Животное, уже едва держась на ногах от изнеможения и потери крови, припало к земле, у него остался один-единственный шанс: инстинкт заставляет загнанного зверя совершить последний в своей жизни прыжок, чтобы вспороть охотнику живот своими рогами. Короткая жизнь и переломанные кости неандертальцев - лучшее доказательство огромного риска, сопровождавшего охоту на крупных животных с ручными копьями на близком расстоянии. Насколько же велико преимущество запущенного издалека снаряда, да еще и снабженного наконечником с ядом, который парализует животное, давая возможность охотнику подойти и положить конец погоне с минимальным риском для жизни. Это оружие стало настоящим прорывом в технологии охоты.
Природа и разум
Когда к гиперсоциальности первых людей прибавились технологические инновации, родился совершенно необычный биологический вид, чьи особи организованы в группы, каждая из которых способна действовать как единый неукротимый хищник. И с тех пор на Земле уже не будет ни добычи, ни соперника, что могли чувствовать себя в безопасности. Вооруженные способностью к сотрудничеству и метательным оружием, шестеро людей, говорящие на разных языках, готовы вместе сесть на весла и дружно грести, борясь с десятиметровыми волнами, чтобы наносу судна мог встать во весь рост гарпунер и по приказу капитана послать остро заточенный металлический снаряд в движущуюся тушу левиафана - исполинского животного, по сравнению с которым люди кажутся крошечными насекомыми. Точно так же племя в 500 человек, состоящее из 20 взаимодействующих групп, может собраться в настоящую армию, чтобы покарать соседей за вторжение на свою территорию.
Появление этого странного гибрида безжалостного убийцы и надежного союзника позволяет правдоподобно объяснить, почему, когда между 74 тыс. и 60 тыс. лет назад ледниковый климат сделал негостеприимными огромные пространства внутреннего континента Африки, предки современных людей не стали возвращаться в границы своего исходного ареала. Вместо этого они начали интенсивно расселяться по всей Южной Африке, и их процветанию способствовало широкое применение новых орудий. Насей раз наши пращуры были полностью готовы справиться с любыми неблагоприятными условиями окружающей среды, используя совершенные технологии и систему гибких социальных связей. Теперь люди превратились в самых страшных хищников на суше, а в дальнейшем - и на море. Способность к освоению незнакомой среды стала тем ключом, который наконец открыл человечеству дверь из Африки навстречу новому миру.
У более древних видов Homo, которые не умели объединяться в совместно действующие группы и не овладели метательным оружием, не оставалось ни единого шанса устоять против экспансии Н. sapiens. Ученые давно спорят о том, почему вымерли наши двоюродные братья- неандертальцы. Мне кажется, что единственное правильное объяснение, как бы неприятно оно нам ни было, таково: в процессе своего расселения предки современных людей восприняли неандертальцев как конкурентов и попросту истребили их. Именно для таких случаев естественный отбор и сделал из нашего вида совершенных убийц.
Иногда я пытаюсь представить себе, как произошла эта судьбоносная встреча между современными людьми и неандертальцами. Я воображаю, какие захватывающие легенды неандертальцы, возможно, рассказывали друг другу, расположившись у своих костров: о героических схватках с огромными пещерными медведями и мамонтами, о битвах не на жизнь, а на смерть под серым небом ледниковой Европы, о льдах под босыми ногами, залитых кровью убитых животных и соплеменников. По однажды пришло время, когда эти рассказы окрасились в мрачные тона и радость от охотничьих побед сменилась страхом перед неведомой грядущей опасностью. Неандертальцы-сказители повествовали о новых людях, все чаще проникавших на их земли, - быстрых умелых людях, которые без промаха забрасывали насмерть своих противников копьями с огромного расстояния. Эти чужаки нападали даже ночью, большими группами, убивая мужчин и детей, похищая женщин.
Неандертальцы - первые жертвы убийственной изобретательности современного человека и его необыкновенной способности к сотрудничеству во имя жизни и смерти. Это древняя печальная история помогает объяснить, почему жестокие акты геноцида, порожденные ксенофобией, происходят в мире и по сей день. Когда ресурсы скудеют, а земли не хватает, мы тут же обращаем свое внимание на тех, кто выглядит или говорит иначе, объявляем их «чужими» и этим оправдываем их истребление или изгнание, хотя в действительности делаем все это лишь ради устранения конкурентов. Современная наука полагает, что можно говорить о специфических «раздражителях», которые заставляют нас делить людей на «своих» и «чужих», и относиться к этим «чужим» самым безжалостны м образом. Однако тот факт, что Homo sapiens биологически предрасположен отвечать на дефицит ресурсов столь вопиющей жестокостью, вовсе не означает, что мы навсегда приговорены самой природой к убийству своих собратьев. Современный человек создал культуру, которая способна одолевать даже самые сильные биологические инстинкты. Я надеюсь, что осознание причин, по которым мы инстинктивно губим друг друга в трудные времена, позволит человечеству подняться над собственными низменными порывами и чаще прислушиваться к важнейшему призыву, с которым культура обращается ко всем нам: «Пусть более это не повторится!»
Антропогенез (греч. anthropos человек, génesis происхождение), частьбиологической эволюции , которая привела к появлению вида Homo sapiens, отделившегося от прочихгоминид ,человекообразных
обезьян иплацентарных млекопитающих . Это процесс историко-эволюционного формирования физического типачеловека , первоначального развития еготрудовой деятельности ,речи , а такжеобщества .
Этапы эволюции человека
Ученые утверждают, что современный человек произошел не от современных человекообразных обезьян, для которых характерна узкая специализация (приспособление к строго определенному образу жизни в тропических лесах), а от вымерших несколько миллионов лет тому назад высокоорганизованных животных - дриопитеков.
По данным палеонтологических находок (ископаемых остатков), около 30 млн. лет назад на Земле появились древние приматы парапитеки, жившие на открытых пространствах и на деревьях. Их челюсти и зубы были подобны челюстям и зубам человекообразных обезьян. Парапитеки дали начало современным гиббонам и орангутангам, а также вымершей ветви дриопитеков. Последние в своем развитии разделились на три линии: одна из них привела к современной горилле, другая - к шимпанзе, а третья - к австралопитеку, а от него - к человеку. Родство дриопитека с человеком установлено на основе изучения строения его челюсти и зубов, обнаруженных в 1856 г. во Франции. Важнейшим этапом на пути превращения обезьяноподобных животных в древнейших людей было появление прямохождения. В связи с изменением климата и изреживанием лесов наступил переход от древесного к наземному образу жизни; чтобы лучше обозревать местность, где у предков человека было много врагов, им приходилось вставать на задние конечности. В дальнейшем естественный отбор развил и закрепил прямохождение, и, как следствие этого, руки освободились от функций опоры и передвижения. Так возникли австралопитеки - род, к которому относятся гоминиды (семейство людей) .
Австралопитеки
Австралопитеки - высокоразвитые двуногие приматы, использовавшие предметы естественного происхождения в качестве орудий (следовательно, австралопитеков еще нельзя считать людьми). Костные остатки австралопитеков впервые обнаружены в 1924 г. в Южной Африке. Они были ростом с шимпанзе и массой около 50 кг, объем мозга достигал 500 см3 - по этому признаку австралопитек стоит ближе к человеку, чем любая из ископаемых и современных обезьян.
Строение тазовых костей и положение головы было сходно с таковыми человека, что свидетельствует о выпрямленном положении тела. Они жили около 9 млн. лет тому назад в открытых степях и питались растительной и животной пищей. Орудиями их труда были камни, кости, палки, челюсти без следов искусственной обработки.
Человек умелый
Не обладая узкой специализацией общего строения, австралопитеки дали начало более прогрессивной форме, получившей название Homo habilis - человек умелый. Костные остатки его были обнаружены в 1959 г. в Танзании. Возраст их определен примерно в 2 млн. лет. Рост этого существа достигал 150 см. объем головного мозга был на 100 см3 больше, чем у австралопитеков, зубы человеческого типа, фаланги пальцев как у человека, сплющены.
Хотя в нем сочетались признаки, как обезьян, так и человека, переход этого существа к изготовлению галечных орудий (хорошо выделанных каменных) свидетельствует о появлении у него трудовой деятельности. Они могли ловить животных, бросать камни и совершать другие действия. Кучи костей, находящиеся вместе с ископаемыми остатками человека умелого, свидетельству ют о том, что мясо стало постоянной частью их диеты. Эти гоминиды пользовались грубыми каменными орудиями труда.
Человек прямоходящий
Homo erectus - человек прямоходящий. вид, от которого, как полагают, произошел современный человек. Его возраст 1,5 млн. лет. Его челюсти, зубы и надбровные дуги все еще оставались массивными, но объем головного мозга у некоторых индивидуумов был таким же, как у современного человека.
Некоторые кости Homo erectus найдены в пещерах, что позволяет предполагать о его постоянном жилище. Кроме костей животных и довольно хорошо выделанных каменных орудий, в некоторых пещерах обнаружены кучи древесного угля и обгоревшие кости, так что, по-видимому, в это время австралопитеки уже научились добывать огонь.
Эта стадия эволюции гоминид совпадает с заселением выходцами из Африки других более холодных областей. Выдержать холодные зимы, не выработав сложных видов поведения или технических навыков, было бы невозможно. Ученые предполагают, что дочеловеческий мозг Homo erectus был способен находить социальные и технические решения (огонь, одежда, запас нищи и совместное проживание в пещерах) проблем, связанных с необходимостью выжить в зимнюю стужу.
Таким образом, все ископаемые гоминиды, особенно австралопитеки, рассматриваются как предшественники человека.
Эволюция физических особенностей первых людей, включая современного человека, охватывает три этапа: древнейшие люди, или архантропы ;древние люди, или палеоантропы ;современные люди, или неоантропы .
Архантропы
Первый представитель архантропов - питекантроп (японский человек) - обезьяночеловек, прямоходящий. Его кости обнаружены на о. Ява (Индонезия) в 1891 г. Первоначально его возраст определяли равным 1 млн. лет, но, согласно более точной современной оценке, ему немногим больше 400 тыс. лет. Рост питекантропа составлял около 170 см, объем черепной коробки - 900 см3 . Несколько позже существовалсинантроп (китайский человек). Многочисленные его остатки найдены в периоде 1927 по 1963 гг. в пещере близ Пекина. Это существо использовало огонь и изготовляло каменные орудия. К этой группе древнейших людей относят еще и гейдельбергского человека.
Палеоантропы
Палеоантропы - неандертальцы появились на смену архантропам. 250-100 тыс. лет тому назад они были широко расселены на территории Европы. Африки. Передней и Южной Азии. Неандертальцы изготовляли разнообразные каменные орудия: ручные рубила, скребла, остроконечники; пользовались огнем, грубой одеждой. Объем их мозга выросло 1400 см3 .
Особенности строения нижней челюсти показывают, что у них была зачаточная речь. Они жили группами по 50-100 особей и во время наступления ледников использовали пещеры, выгоняя из них диких зверей.
Неоантропы и человек разумный
Неандертальцев сменили люди современного типа - кроманьонцы - или неоантропы. Они появились около 50 тыс. лет тому назад (костные остатки их найдены в 1868 г. во Франции). Кроманьонцы образуют единственный род н вид Homo Sapiens – человек разумный. У них полностью сгладились обезьяньи черты, на нижней челюсти имелся характерный подбородочный выступ, указывающий на их способность к членораздельной речи, а по искусству изготовления разнообразных орудий из камня, кости и рога кроманьонцы ушли далеко вперед по сравнению с неандертальцами.
Они приручили животных и начали осваивать земледелие, что позволило избавиться от голода и добывать разнообразную пищу. В отличие от предшественников эволюция кроманьонцев проходила под большим влиянием социальных факторов (сплочение коллектива, взаимная поддержка, совершенствование трудовой деятельности, более высокий уровень мышления).
Возникновение кроманьонцев - завершающий этап формирования человека современного типа. На смену первобытному человеческому стаду пришел первый родовой строй, завершивший становление человеческого общества, дальнейший прогресс которого стал определяться социальноэкономическими законами.
18) Доказательства происхождения человека от животных. Атавизмы и рудименты у человека.
К ним традиционно относят сравнительно-анатомические, эмбриологические, физиологобиохимические, молекулярно-генетические, палеонтологические.
1. Сравнительно-анатомические.
Общий план строения тела человека сходен со строением тела хордовых животных. Скелет состоит из тех же отделов, что и у других млекопитающих. Полость тела разделена диафрагмой на брюшной и грудной отделы. Нервная система трубчатого типа. В среднем ухе расположены три слуховые косточки (молоточек, наковальня, стремечко), имеются ушные раковины и связанные с ними ушные мышцы. В коже человека, как и других млекопитающих, имеются млечные, сальные и потовые железы. Кровеносная система замкнута, есть четырехкамерное сердце. Подтверждением животного происхождения человека служит наличие у него рудиментов и атавизмов.
2. Эмбриологические.
В эмбриогенезе человека наблюдаются основные стадии развития, характерные для позвоночных животных (дробление, бластула, гаструла и т.д.) На ранних стадиях эмбрионального развития у зародыша человека появляются признаки, характерные для низших позвоночных: хорда, жаберные щели в полости глотки, полая нервная трубка, двусторонняя симметрия в строении тела, гладкая поверхность головного мозга. Дальнейшее развитие зародыша проявляет черты, характерные для млекопитающих: несколько пар сосков, наличие волос на поверхности тела, как у всех млекопитающих (кроме однопроходных и сумчатых), развитие детеныша внутри тела матери и питание плода через плаценту.
3. Физиолого-биохимические.
У человека и человекообразных обезьян очень близка структура гемоглобина и других белков организма. Наблюдается сходство в группах крови. Кровь карликового шимпанзе (бонобо) соответствующей группы можно переливать и человеку. Имеется у человека и антиген резус-фактор крови (впервые он был выявлен у макаки резус). Человекообразные обезьяны близки к человеку по продолжительности беременности, срокам полового созревания.
4. Молекулярно-генетические.
У всех человекообразных обезьян диплоидное число хромосом 2 n = 48. У человека 2 n = 46 (установлено, что хромосома 2 у человека образована слиянием двух хромосом, гомологичных таковым у шимпанзе). Имеется высокая степень гомологии по первичной структуре генов (более 90% генов человека и шимпанзе сходны между собой).
5. Палеонтологические.
Найдены многочисленные ископаемые остатки (отдельные кости, зубы, фрагменты скелета, орудия и др.), позволяющие составить эволюционный ряд предковых форм современного человека и объяснить основные направления их эволюции.
Отличие человека от животных
Возникшие в ходе эволюции наследственные изменения под контролем естественного отбора способствовали появлению у человека прямохождения, освобождению рук, развитию и увеличению мозгового черепа, и уменьшению его лицевой части. Одновременно у человека вырабатывалась потребность в систематическом изготовлении орудий труда, что способствовало усовершенствованию строения и функции руки, головного мозга, речевого аппарата, мыслительной деятельности и возникновению речи. Существенную роль на развитие головного мозга и руки оказало бинокулярное (стереоскопическое) цветовое зрение, которое имелось у предков человека.
Атавизмы и рудименты у человека.
Рудиментами называются органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма.
Многие рудиментарные органы не являются совершенно бесполезными и выполняют какие-нибудь второстепенные функции с помощью структур, очевидно предназначенных для более сложных целей.
Атавизмом называется появление у особи признаков, свойственных отдаленным предкам, но отсутствующих у ближайших.
Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, сохранились в ДНК, но не функционируют, так как подавляются действием других генов.
Рудименты у человека:
∙ хвостовые позвонки;
∙ у некоторых людей имеется рудиментарная хвостовая мышца extensor coccygis, идентичная мышцам, двигающим хвост у других млекопитающих. Она прикрепляется к копчику, но, поскольку копчик у человека практически не может двигаться, эта мышца для человека бесполезна;
∙ волосяной покров туловища;
∙ специальные мышцы arrectores pilorum, которые у наших предков служили для "поднятия шерсти дыбом" (это полезно для терморегуляции, а также помогает животным выглядеть крупнее - для устрашения хищников и конкурентов). У людей сокращение этих мышц приводит к "гусиной коже", что едва ли может иметь какое-то адаптивное значение;
∙ три ушные мышцы, которые позволяли нашим предкам шевелить ушами. Встречаются люди, умеющие пользоваться этими мышцами. Это помогает животным с большими ушными раковинами определять направление на источник звука, но у человека данная способность может использоваться только для забавы;
∙ морганиевы желудочки гортани;
∙ червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс). Многолетние наблюдения показали, что удаление аппендикса не оказывает значимого влияния на продолжительность жизни и здоровье людей, если не считать того, что после этой операции люди в среднем чуть реже болеют колитом;
∙ хватательный рефлекс у новорожденных (детенышам обезьян он помогает держаться за шерсть матери);
∙ икота: это рефлекторное движение мы унаследовали от своих далеких предков - амфибий. У головастика данный рефлекс позволяет быстро пропустить порцию воды через жаберные щели. И у человека, и у головастика этот рефлекс контролируется одним и тем же отделом мозга и может быть подавлен одними и теми же средствами (например, вдыханием углекислого газа или расправлением грудной клетки);
∙ лануго: волосяной покров, развивающийся у человеческого эмбриона почти на всем теле, кроме ладоней и ступней, и исчезающий незадолго до рождения (недоношенные дети иногда рождаются с лануго).
Примеры атавизмов:
∙ хвостовидный придаток у человека;
∙ сплошной волосяной покров на теле человека;
∙ добавочные пары молочных желез;
19 . Старение организма. Теории старения. Гериатрия и геронтология.
Старость представляет собой стадию индивидуального развития, по достижении которой в организме наблюдаются закономерные изменения в физическом состоянии, внешнем виде, эмоциональной сфере.Старческие изменения становятся очевидными и нарастают в пострепродуктивном периоде онтогенеза. Однако начало угасания репродуктивной функции или даже ее полная утрата не могут служить нижней границей старости. Действительно, менопауза у женщин, заключающаяся в прекращении выхода зрелых яйцеклеток из яичника и соответственно прекращении месячных кровотечений, определяет окончание репродуктивного периода жизни. Вместе с тем к моменту достижения менопаузы большинство функций и внешних признаков далеко не достигают состояния, характерного для старых людей. С другой стороны, многие изменения, которые мы связываем со старостью, начинаются до снижения репродуктивной функции. Это относится как к физическим признакам (поседение волос, развитие дальнозоркости), так и к функциям различных органов. К примеру, у мужчин снижение выделения мужских половых гормонов половыми железами и повышение выделения гонадотропных гормонов гипофизом, что характерно для старого организма, начинается примерно от 25 лет.
Различают хронологический и биологический (физиологический) возраст.
Согласно современной классификации, основанной на оценке многих средних показателей состояния организма, людей, хронологический возраст которых достиг 60-74 лет, называют пожилыми, 75-89 лет -старыми, свыше 90 лет - долгожителями. Точное определение биологического возраста затруднено тем, что отдельные признаки старости проявляются в разном хронологическом возрасте и характеризуются различной скоростью нарастания. Кроме того, возрастные изменения даже одного признака подвержены значительным половым и индивидуальным колебаниям.
Рассмотрим такой признак, как упругость (эластичность) кожи. Один и тот же биологический возраст достигается в этом случае женщиной примерно в 30 лет, а мужчиной - в 80. Именно поэтому прежде всего женщинам необходим грамотный и постоянный уход за кожей. С целью определения биологического возраста, что необходимо для суждения о скорости старения, используют батареи тестов, проводя совокупную оценку одновременно многих признаков, закономерно изменяющихся в процессе жизни.
Основу таких батарей составляют сложные функциональные показатели, состояние которых зависит от согласованной деятельности нескольких систем организма. Простые тесты обычно бывают менее информативными. Например, скорость распространения нервного импульса, которая зависит от состояния нервного волокна, снижается в возрастном интервале 20-90 лет на 10%, тогда как жизненная емкость легких, определяемая координированной работой дыхательной, нервной и мышечной систем,-на 50%.
Состояние старости достигается благодаря изменениям, составляющим содержание процесса старения. Этот процесс захватывает все уровни структурной организации особи - молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный. Суммарный результат многочисленных частных проявлений старения на уровне целостного организма заключается в нарастающем с возрастом снижении жизнеспособности особи, уменьшении эффективности приспособительных, гомеостатических механизмов. Показано, например, что молодые крысы после погружения в ледяную воду на 3 мин восстанавливают температуру тела примерно за 1 ч. Животным среднего возраста на это требуется 1,5 ч, а старым - около 2 ч.
В целом старение приводит к прогрессивному повышению вероятности смерти. Таким образом, биологический смысл старения заключается в том, что оно делает неизбежной смерть организма. Последняя же представляет собой универсальный способ ограничить участие многоклеточного организма в размножении. Без смерти не было бы смены поколений - одного из главных условий эволюционного процесса.
Возрастные изменения в процессе старения не во всех случаях заключаются в снижении приспособляемости организма. У человека и высших позвоночных в процессе жизни приобретается опыт, вырабатывается умение избегать потенциально опасных ситуаций. Интересна в этом плане и система иммунитета. Хотя ее эффективность после достижения организмом состояния зрелости в целом снижается, благодаря «иммунологической памяти» по отношению к некоторым инфекциям старые особи могут оказаться более защищенными, чем молодые.
ГИПОТЕЗЫ, ОБЪЯСНЯЮЩИЕ МЕХАНИЗМЫ СТАРЕНИЯ
Геронтология знает не менее 500 гипотез, объясняющих и первопричину, и механизмы старения организма. Подавляющее большинство их не выдержало проверки временем и представляет чисто исторический интерес. К ним, в частности, относятся гипотезы, связывающие старение с расходованием особого вещества клеточных ядер, страхом смерти, утратой некоторых невосполняемых веществ, получаемых организмом в момент оплодотворения, самоотравлением продуктами жизнедеятельности, токсичностью продуктов, образуемых под действием микрофлоры толстого кишечника. Гипотезы, представляющие научную ценность в наши дни, соответствуют одному из двух главных направлений.
Некоторые авторы рассматривают старение как стохастический процесс возрастного накопления «ошибок», неизбежно случающихся в ходе обычных процессов жизнедеятельности, а также повреждений биологических механизмов под действием внутренних (спонтанные мутации) или внешних (ионизирующее облучение) факторов. Стохастичность обусловливается случайным характером изменений во времени и локализации в организме. В различных вариантах гипотез данного направления первостепенная роль отводится разным внутриклеточным структурам, от первичного повреждения которых зависят функциональные расстройства на клеточном, тканевом и органном уровнях. Прежде всего это генетический аппарат клеток (гипотеза соматических мутаций). Многие исследователи связывают начальные изменения старения организма с изменениями строения и, следовательно, физико-химических и биологических свойств макромолекул: ДНК, РНК, белков хроматина, цитоплазматических и ядерных белков, ферментов. Особо выделяют также липиды клеточных мембран, часто являющиеся мишенью для свободных радикалов. Сбои в работе рецепторов, в частности клеточных оболочек, нарушают эффективность регуляторных механизмов, что приводит к рассогласованию процессов жизнедеятельности.
К рассматриваемому направлению относятся также гипотезы, усматривающие первооснову старения в нарастающем с возрастом износе структур в диапазоне от макромолекул до организма в целом, приводящем в конце концов к состоянию, не совместимому с жизнью. Такое представление, однако, слишком прямолинейно.
Напомним, что возникновению и накоплению мутационных изменений в ДНК противостоят природные антимутационные механизмы, а вредные последствия образования свободных радикалов
снижаются благодаря функционированию антиоксидантных механизмов. Таким образом, если «концепция износа» биологических структур правильно отражает сущность старения, то итог в виде большей или меньшей скорости старческих изменений возраста, в котором у разных людей эти изменения становятся очевидными, является следствием наложения разрушительных и защитных процессов. В этом случае гипотеза износа с неизбежностью включает в
себя такие факторы, как генетическая предрасположенность, условия и даже образ жизни, от которых, как мы видели, зависит скорость старения.
Второе направление представлено генетическими или программными гипотезами, согласно которым процесс старения находится под прямым генетическим контролем. Указанный контроль, согласно одним взглядам, осуществляется с помощью специальных генов. По другим взглядам, он связан с наличием специальных генетических программ, как это имеет место в отношении других стадий онтогенеза, например эмбриональной.
В пользу запрограммированности старения приводят доказательства, многие из которых уже рассмотрены в разд. 8.6.1. Обычно также ссылаются на наличие в природе видов, у которых вслед за размножением бурно нарастают изменения, приводящие животных к гибели. Типичный пример - тихоокеанские лососи (нерка, горбуша), погибающие после нереста. Пусковой механизм в этом случае связан с изменением режима секреции половых гормонов, что следует рассматривать как особенность генетической программы индивидуального развития лососевых, отражающей их экологию, а не как универсальный механизм старения.
Примечательно, что кастрированная горбуша не нерестится и живет в 2-3 раза дольше. Именно в эти дополнительные годы жизни следует ожидать появления признаков старения в клетках и тканях. Некоторые программные гипотезы основаны на допущении, что в организме функционируют биологические часы, в соответствии с которыми происходят возрастные изменения. Роль «часов» приписывают, в частности, вилочковой железе, прекращающей функционирование при переходе организма в зрелый возраст. Еще один кандидат - это нервная система, особенно некоторые ее отделы (гипоталамус, симпатическая нервная система), главным функциональным элементом которой являются первично стареющие нервные клетки. Допустим, что прекращение в определенном возрасте функций тимуса, что, несомненно, находится под генетическим контролем, является сигналом начала старения организма. Это, однако, не означает генетического контроля процесса старения. В отсутствие тимуса ослабляется иммунологический контроль за аутоиммунными процессами. Но для того чтобы эти процессы пошли, необходимы либо мутантные лимфоциты (повреждения ДНК), либо белки с измененной структурой и антигенными свойствами.
Геронтология и гериатрия
Геронтология (от греч. gerontos - старец) - раздел биологии и медицины, изучающий закономерности старения живых существ, в том числе человека. К основным направлениям геронтологии относятся изучение основных причин, механизмов и условий старения, поиск эффективных средств увеличения продолжительности жизни и продления периода активной трудоспособности.
Гериатрия (от греч. iatreia - лечение) - область клинической медицины, изучающая диагностику, лечение и профилактику заболеваний людей пожилого и старческого возраста.
До Homo sapiens, т.е. до стадии человека современного типа, так же трудно удовлетворительно документировать, как и первоначальный этап ответвления линии гоминид. Однако в данном случае дело усложняется наличием нескольких претендентов на такое промежуточное положение.
По мнению ряда антропологов, ступенью, которая вела непосредственно к Homo sapiens, был неандерталец (Homo neanderthalensis или Homo sapiens neanderthalensis). Неандертальцы появились не позже чем 150 тыс. лет назад, и разные их типы процветали вплоть до периода ок. 40–35 тыс. лет тому назад, отмеченного несомненным присутствием хорошо сформированного H.sapiens (Homo sapiens sapiens). Эта эпоха соответствовала наступлению в Европе Вурмского оледенения, т.е. ледникового периода, наиболее близкого к современности. Другие ученые не связывают происхождение человека современного типа с неандертальцем, указывая, в частности, на то, что морфологическое строение лица и черепа последнего было слишком примитивно, чтобы успеть эволюционировать до форм Homo sapiens.
Неандерталоидов обычно представляют себе коренастыми, волосатыми, звероподобными людьми на согнутых ногах, с выдающейся вперед головой на короткой шее, создающей впечатление, что они еще не вполне достигли прямохождения. Картины и реконструкции в глине обычно подчеркивают их обволошенность и неоправданную примитивность. Такой образ неандертальца является большим искажением. Во-первых, мы не знаем, были ли неандертальцы обволошенными или нет. Во-вторых, все они были полностью прямоходящими. Что же касается свидетельств о наклонном положении тела, то, вероятно, они получены при изучении особей, страдавших артритом.
Одна из наиболее удивительных особенностей всей неандертальской серии находок состоит в том, что наименее современные из них по виду были наиболее поздними по времени. Это – т.н. классический неандертальский тип, череп которого характеризуется низким лбом, тяжелым надбровьем, срезанным подбородком, выдающейся вперед областью рта и длинной, низкой черепной коробкой. Тем не менее, объем их мозга был больше, чем у современного человека. Они вполне определенно обладали культурой: есть свидетельства погребальных культов и, возможно, культов животных, поскольку вместе с ископаемыми остатками классических неандертальцев находят кости животных.
Одно время считалось, что неандертальцы классического типа обитали только в южной и западной Европе, а их происхождение связано с наступлением ледника, поставившего их в условия генетической изоляции и климатического отбора. Однако позже явно сходные формы обнаружены в некоторых регионах Африки и Ближнего Востока и, возможно, в Индонезии . Столь широкое распространение классического неандертальца заставляет отказаться от указанной теории.
На данный момент не существует материальных доказательств какого-либо постепенного морфологического превращения классического типа неандертальца в современный тип человека за исключением находок, сделанных в пещере Схул в Израиле . Черепа, обнаруженные в этой пещере, значительно отличаются друг от друга, некоторые из них обладают признаками, ставящими их в промежуточное положение между двумя человеческими типами. По мнению некоторых специалистов, это является доказательством эволюционного изменения неандертальца до человека современного типа, тогда как другие считают, что данный феномен – результат смешанных браков между представителями двух типов людей, полагая тем самым, что Homo sapiens эволюционировал независимо. Поддерживают такое объяснение свидетельства того, что еще 200–300 тыс. лет тому назад, т.е. до появления классического неандертальца, существовал тип человека, относящийся скорее всего к раннему Homo sapiens, а не к «прогрессивному» неандертальцу. Речь идет о хорошо известных находках – фрагментах черепа, найденного в Свонскоме (Англия), и более полной черепной коробке из Штайнхайма (Германия).
Разногласия в вопросе о «неандертальском этапе» в эволюции человека отчасти связаны с тем, что не всегда учитываются два обстоятельства. Во-первых, возможно существование более примитивных типов любого эволюционирующего организма в относительно неизменном виде в то самое время, когда другие ветви этого же вида подвергаются различным эволюционным модификациям. Во-вторых, возможны миграции, связанные со смещением климатических зон. Такие смещения повторялись в плейстоцене по мере наступления и отступления ледников, и человек мог следовать за сдвигами климатической зоны. Таким образом, при рассмотрении длительных периодов времени нужно учитывать, что популяции, занимающие данный ареал в определенный момент, не обязательно являются потомками популяций, обитавших там в более ранний период. Не исключено, что ранние Homo sapiens могли мигрировать из тех регионов, где они появились, а затем вернуться на прежние места через много тысяч лет, успев претерпеть эволюционные изменения. Когда полностью сформировавшийся Homo sapiens появился в Европе 35–40 тыс. лет тому назад, в более теплый период последнего оледенения, он несомненно вытеснил классического неандертальца, который занимал тот же регион в течение 100 тыс. лет. Теперь нельзя точно определить, сдвинулась ли популяция неандертальца севернее, следуя за отступлением привычной для нее климатической зоны, или же смешалась с вторгшимися на ее территорию Homo sapiens.
Человек разумный, или Homo sapiens , был более приспособлен к окружающим условиям по сравнению с другими видами людей и именно поэтому смог достичь господства на Земле, вытеснив конкурентов. Так или почти так учителя биологии в школе рассказывали об эволюции людей. Похоже, что в ближайшем будущем к этой привычной трактовке взаимоотношений H. sapiens с другими видами рода Homo придется кое-что добавить - последние научные данные доказывают, что представители различных видов людей нередко заводили друг с другом романы, оканчивавшиеся появлением детей.
Теоретические основы
Вопрос о том, скрещивался ли человек разумный со своими ближайшими соседями по эволюционному дереву, интересовал ученых очень давно. Любовные отношения между представителями различных видов рода Homo не кажутся чем-то невозможным - палеонтологические находки доказывают, что многие из них обитали на Земле одновременно. Процесс видообразования не происходит мгновенно, поэтому весьма часто представители нового и старого видов (а также промежуточные стадии) существуют вместе сотни тысяч лет. Если их не разделяет какой-либо непреодолимый барьер, например горная цепь или океан, то все эти пока еще похожие друг на друга существа могут заводить детей.
Здесь есть еще один тонкий момент, который стоит обсудить, прежде чем переходить к уликам, подтверждающим, что между представителями разных видов рода Homo существовали матримониальные отношения. Классическое определение вида подразумевает, что особи, относящиеся к разным видам, не могут скрещиваться между собой и производить при этом плодовитое потомство. То есть, даже если "дельфину и русалке" удастся перейти к более близкому знакомству, оно не приведет к рождению детей или же появившиеся на свет гибриды не смогут передать свои гены дальше и оставить таким образом эволюционный след.
Однако определить видовую принадлежность существа, владея только палеонтологическими останками, не так-то просто. Скелет неандертальца, восстановленный по найденным костям, очень сильно отличается от скелета H. sapiens , однако заключить, могла или нет взаимная симпатия этих существ приводить к какому-нибудь результату - невозможно.
Особенно сложно обстоят дела с определением видов ископаемых растений. В палеоботанике является нормальной ситуация, когда, скажем, листья относят к одному виду, семена - к другому, а половые органы - к третьему. Причем иногда разные части одного и того же растения исходно причисляют даже к различным родам или семействам.
Если до недавнего времени ученые могли только гадать, скрещивались между собой разные виды людей или нет, то теперь у них появился надежный источник, позволяющий наверняка судить о степени близости представителей рода Homo . Источник этот - ДНК - молекула, содержащая всю информацию об организме и присутствующая в каждой его клетке. С того самого момента, как исследователи оценили всю значимость этой молекулы, они надеялись, что когда-нибудь им удастся получить ДНК давно вымерших живых организмов и узнать о них то, что не могут рассказать окаменевшие кости и зубы. Однако долгое время надежда извлечь информацию из древних костей была призрачной - считалось даже, что ДНК попросту не сохраняется в ископаемых образцах.
По мере совершенствования технологий работы с образцами, возраст которых измеряется тысячами и сотнями тысяч лет, исследователи обнаружили, что дезоксирибонуклеиновые кислоты вполне способны выдерживать длительное хранение в неблагоприятных условиях. Молекулы сильно повреждаются и частично разрушаются, однако все же "выживают". Еще через некоторое время ученые научились извлекать эти жалкие крохи информации из костей и получать из них полноценные последовательности нуклеотидов - "букв", из которых состоит ДНК.
Человек разумный и неандертальцы
Одним из пионеров подобного рода исследований являются Сванте Паабо (Svante Paabo), работающий в институте эволюционной антропологии Макса Планка, и его коллеги. Группа Паабо разработала методику, позволяющую выделять из ископаемых образцов достаточное для анализа количество ДНК и, что не менее существенно, очищать дезоксирибонуклеиновые кислоты от примесей ДНК микробов и грибов, населявших кости долгие годы. В своей последней статье, опубликованной в журнале Science , ученые отмечают, что доля микробной ДНК в анализируемых ими образцах составляла 99,8 процента.
Митохондрии - это органеллы, обеспечивающие клетку энергией. Когда-то давно они были свободно живущими организмами с собственным геномом, но однажды будущие митохондрии были поглощены более прожорливыми "товарищами", которые, однако, не переварили свои жертвы, а сохранили их вместе с большей частью ДНК для обеспечения собственных нужд.
Первым успехом группы Паабо стало выделение митохондриальной ДНК и определение ее последовательности. Геном митохондрий в сотни тысяч раз короче ядерного, поэтому с ним проще работать. Однако митохондриальная ДНК содержит на несколько порядков меньше информации об организме, чем ДНК из ядра. Как бы то ни было, в 2008 году Паабо и его соавторы опубликовали расшифровку последовательности митохондриальной ДНК, полученной из костей неандертальца, найденного в Хорватии. Возраст находки составлял около 38 тысяч лет.
Сравнив результаты расшифровки с последовательностями ДНК митохондрий современных людей, ученые заключили, что митохондрии H. neanderthalensis не несут следов скрещивания с людьми. Однако этот результат еще не означал, что два вида действительно не оставляли потомства. Для того чтобы митохондрии существа сохранили отпечаток межвидового брака его родителей, необходимо, чтобы к виду H. sapiens принадлежала мать, а отец был бы неандертальцем. Только в этом случае ребенок-гибрид унаследовал бы "человеческие" митохондрии - будущий организм получает эти органеллы из яйцеклетки матери. Если же отцом ребенка был человек разумный, а матерью - представительница племени неандертальцев, то его митохондрии оказались бы такими же, как и у детей двух неандертальцев. Еще одно соображение, которое не позволяло однозначно заключить, что H. sapiens и H. neanderthalensis не смешивались, намного проще: вполне могло оказаться, что тот конкретный неандерталец, кости которого изучили палеонтологи, не был потомком смешанного брака.
Для того чтобы делать окончательные выводы, ученым необходима была ядерная ДНК неандертальца. Ее последовательность была вчерне . В общей сложности ученые определили около 60 процентов полного генома неандертальца. Используя эту информацию, ученые смогли сравнить геномы H. sapiens и H. neanderthalensis . Исследователи использовали хитрую методику, которая в различных модификациях завоевала огромную популярность у ученых в последние годы. Вместо того чтобы сравнивать длинные последовательности ДНК, специалисты сопоставляют отдельные "буквы". Каждая из них расположена в том месте, где в геноме произошла и закрепилась мутация (собственно, каждая такая "буква" и есть результат точечной мутации). Сравнивая мутации в геномах различных существ, ученые могут, используя математические алгоритмы, определить, какова степень родства между исследуемыми организмами.
В данном случае Паабо и коллеги работали не только с геномами человека разумного и неандертальца, но также с геномом шимпанзе. Считается, что эти обезьяны отделились от общего эволюционного пути, ведущего к людям, около 5 миллионов лет назад. Затем "своим умом" начали жить неандертальцы - это случилось между 270 и 400 тысячами лет назад. Если некая мутация произошла в геноме общего предка шимпанзе, неандертальцев и людей, то она будет присутствовать в геномах всех трех существ. Если же мутация совсем молодая и случилась у непосредственных предков H. sapiens , то ее, очевидно, не удастся найти в ДНК неандертальца и шимпанзе. Мутации, появившиеся в геномах предков неандертальцев, не будут встречаться у шимпанзе и человека разумного. А вот дети неандертальцев и людей будут нести в своих генах как чисто "человеческие" мутации, так и мутации, специфичные для неандертальцев.
Проверив по такой логике 13481 мутацию, Паабо и коллеги заключили, что H. sapiens и H. neanderthalensis определенно скрещивались друг с другом. Более того, ученые оценили, что в геномах всех жителей Земли за исключением коренных обитателей африканского континента содержится от 1 до 4 процентов неандертальских "примесей". Африканцы, предки которых не покидали "колыбели человечества", оказались обделены неандертальской ДНК по той простой причине, что общие дети у представителей двух видов появились, по всей видимости, уже после того, как они вышли из Африки и начали заселять другие части света. Предположительно пик смешения пришелся на период около 45 тысяч лет назад.
Результаты, полученные Паабо и его сотрудниками, подтверждает находка, сделанная в Португалии. Ученые под руководством Жоао Зильяо (Joao Zilhao) пришли к выводу, что кости ребенка, возраст которых составляет около 25 тысяч лет, содержат черты, характерные как для людей, так и для неандертальцев.
Человек разумный и все-все-все
Не исключено, что неандертальцы были не единственными "братьями по разуму", с которыми H. sapiens имел близкие отношения за время своего обитания на Земле. В апреле 2010 года исследователь из университета Нью-Мексико в Альбукерке Джеффри Лонг (Jeffrey Long) представил на встрече Американской ассоциации физических антропологов результаты анализа ДНК представителей приблизительно сотни современных популяций людей. Согласно выводам Лонга, их геномы указывают на возможные скрещивания предков жителей Евразии с представителями других видов Homo .
Кроме того, ученый обратил внимание на всплеск генетического разнообразия у обитателей индо-тихоокеанского региона, произошедший около 40 тысяч лет назад. По мнению Лонга, обитавшие там H. sapiens могли скрещиваться только с другими людьми (например, с H. erectus - человеком прямоходящим), так как неандертальцы не заходили так далеко на юг.
Еще более интересные подробности из личной жизни наших предков обещает недавнее открытие . Фаланга мизинца этого существа была найдена российскими исследователями в Денисовой пещере на Алтае и передана для анализа все тому же Паабо. В его лаборатории была расшифрована последовательность митохондриальной ДНК, которая ясно указывала, что "человек Денисов", как окрестили существо, генетически отличался от H. sapiens даже больше, чем неандерталец. Впрочем, до того момента, когда будет расшифрована геномная ДНК "человека Денисова", ученые не берутся однозначно судить о степени его генетического родства с человеком разумным. Но если этот новый представитель рода Homo действительно окажется ранее неизвестным видом, то исследователи, скорее всего, попробуют разобраться, не скрещивался ли он с нашими предками.
Еще один вид, который можно рассматривать как потенциальный предмет воздыхания предков H. sapiens , - найденный совсем недавно Australopithecus sediba . Этот новый для ученых вид австаралопитеков весьма длительное время существовал бок о бок с человеком прямоходящим и, скорее всего, с другими австралопитеками, так что возможностей найти вторую половину среди представителей близких видов у него было предостаточно. Впрочем, стоит оговориться, что в отношении видовой принадлежности A. sediba у специалистов тоже нет полной уверенности - подробнее об имеющихся сомнениях можно прочитать .
С появлением более совершенных методов работы с древней ДНК ученые будут расшифровывать геномы все новых и новых родственников человека разумного. И очень может быть, что мы узнаем много интересного о нравах, царивших в пещерах сотни тысяч лет назад.
Питер Уорд
Вопреки распространенному мнению, люди продолжают эволюционировать. Наши тело и мозг уже не те, что были у наших предков - или будут у наших потомков
Cтоит нам поинтересоваться чьим-либо мнением о том, как могли бы выглядеть люди будущего, мы получаем обычно один из двух вариантов ответа. Кто-то сразу же вспоминает о привычном образе из научной фантастики: у наших потомков будут очень высокий лоб, увеличенный объем мозга, высокоразвитый интеллект. Другие утверждают, что люди уже не эволюционируют, во всяком случае, физически, ведь техника положила конец суровой логике естественного отбора. И потому эволюция носит сегодня исключительно культурный характер.
Первая история - про увеличенный объем мозга - не имеет никакой реальной научной основы. Судя по палеонтологическим исследованиям размеров головы у последних нескольких сотен поколений, времена быстрого увеличения объема нашего черепа давно прошли. Соответственно, еще несколько лет назад большинство ученых могли считать физическую эволюцию человека законченной. Однако новые методы работы с ДНК (которые позволяют производить анализ геномов различных поколений, совершая тем самым переворот в изучении эволюции человека) создают абсолютно иную картину. Со времени возникновения вида Homo sapiens в нашем организме произошла не просто основательная "перетасовка" генов: увеличилась и скорость эволюции человека. В дополнение к тому, что за прошедший срок у нас, как и у других биологических организмов, резко изменилась форма тела, сегодня наша физиология, а возможно, и поведение, продолжают подвергаться генетически обусловленным изменениям. Так, вплоть до самого последнего периода нашей истории в разных частях света происходило вполне отчетливое обособление человеческих рас. Даже сегодня под влиянием условий современной жизни генетические факторы могут обусловливать появление новых особенностей поведения у людей.
Итак, если у нас нет перспективы обзавестись мозгом огромных размеров, на что мы могли бы рассчитывать? Станем мы крупнее или мельче, умнее или глупее? Как скажутся на нас новые заболевания и глобальное повышение температуры? Появится ли однажды новый вид человека? Или, может быть, будущая эволюция человечества зависит уже не от наших генов, а от уровня развития техники, от внедрения в наш мозг и тело кремниевых и стальных элементов? А вдруг наше предназначение - быть всего-навсего создателями машин, следующей цивилизации, которая будет господствовать на планете Земля?
Далекое и недавнее прошлое
Следить за ходом эволюции всегда было делом палеонтологов, - они занимаются изучением окаменевших костей, сохранившихся с древнейших времен. Как выяснили специалисты, возраст человеческого семейства под названием гоминиды составляет по меньшей мере 7 млн лет. Именно столько времени прошло с тех пор, как появился небольшой по размеру проточеловек Sahelanthropus tchadensis. С той поры наше семейство пополнилось (этот вопрос все еще активно обсуждается специалистами) рядом новых, довольно своеобразных видов. Сегодня нам известно о девяти, хотя где-то, безусловно, скрываются и другие персонажи этой на удивление неполной палеонтологической летописи гоминидов. Следы человека более давнего периода практически не сохранились, так и не попав в осадочные породы. Однако общепризнанная картина ежегодно меняется в зависимости от публикуемых сообщений о вновь обнаруженных окаменелостях или новых интерпретациях прежних находок.
Образование каждого нового вида гоминидов происходило после того, как небольшая группа этих существ оказывалась тем или иным образом изолированной от основной популяции. Многие поколения новой группы использовали в необычных для нее условиях новые методы приспосабливания. Отрезанная от сородичей, эта небольшая группа шла своим особым генетическим путем, и впоследствии ее представители уже не могли иметь общее потомство с членами основной популяции.
Как показывает палеонтологическая летопись, самый ранний представитель нашего вида жил 195 тыс. лет назад на территории нынешней Эфиопии, откуда началось его распространение по всей планете. Уже 10 тыс. лет назад люди современного типа расселились по всем континентам Земли, кроме Антарктиды. А их приспособление к самым разным местным условиям (в числе прочих движущих сил эволюции) привело к образованию того, что мы условно называем расами. Очевидно, что группы людей, жившие в разных местах, в достаточной степени сохранили между собой связи и потому избежали превращения в отдельные виды. Теперь, при достаточно плотном заселении планеты людьми, можно было бы считать, что время их эволюционирования подошло к концу.
ПОСЛЕ HOMO SAPIENS |
В прошлом в нашем роду уже появлялись новые виды. А как насчет будущего? Для видообразования требуется некий вариант изоляции. Наиболее привычна географическая изоляция, когда небольшая популяция остается полностью отрезанной от основного генофонда. При нынешних размерах и взаимосвязи человеческих наций вероятность подобного варианта невелика. Однако есть другие способы решить подобную задачу: создать человеческие колонии на дальних планетах; тем или иным образом нарушить глобальный механизм обмена человеческими генами; разбиться на отдельные группы после какого-нибудь катаклизма вроде падения на Землю большого астероида; прибегнуть к генной инженерии. |
Однако на самом деле все несколько иначе. В опубликованном год назад исследовании Генри Харпендинг (Henry C. Harpending) из Университета штата Юта, Джон Хокс (John Hawks) из Висконсинского университета в городе Мэдисон и их коллеги произвели анализ данных из международной гаплотипной карты человеческого генома. Они сосредоточили внимание на генетических маркерах 270 человек, представлявших четыре группы: китайцы (хань), японцы, йоруба и европейцы северной части Европы. Ученые обнаружили, что 5 тыс. лет назад эволюционировали по меньшей мере 7% генов человека. Значительная часть этих изменений были связаны с приспособлением к определенной окружающей среде - как природной, так и созданной самими людьми. Например, в Китае и Африке лишь немногие взрослые могут усваивать свежее молоко, тогда как в Швеции и Дании это почти ни для кого не составляет проблемы. И можно предположить, что жители этих стран приобрели такую способность в результате освоения их предками молочного животноводства.
В другом исследовании, проводившимся Пардис Сабети (Pardis C. Sabeti) и ее коллегами из Гарвардского университета, использовалось больше данных по наследственной изменчивости. Ученые попытались найти в них взаимосвязь между естественным отбором и геномом человека. В результате более чем в 300 частях генома были найдены следы недавних изменений, повышавших шансы людей на выживание и деторождение. В числе примеров - сопротивляемость одному из тяжелейших бедствий Африки, вирусу, вызывающему геморрагическую лихорадку Ласа, а также определенная устойчивость части африканского населения к другим заболеваниям, таким как малярия; изменение окраски кожи и активный рост волосяных фолликул у азиатов, или постепенное осветление кожи и приобретение голубого цвета глаз у жителей севера Европы.
По оценкам исследовательской группы Харпендинга и Хокса, в последние 10 тыс. лет эволюция человека происходила в 100 раз быстрее, чем в любое другое время после отделения самого раннего гоминида от предков современных шимпанзе. Подобное ускорение исследователи объяснили разнообразием видов окружающей среды, в которые перебирались люди, а также изменениями в условиях существования, вызванными появлением сельского хозяйства и строительством больших городов. Главными результатами превращения дикой естественной среды в обрабатываемые угодья стали не развивающееся земледелие и трансформации ландшафта, а зачастую смертельное сочетание антисанитарных условий проживания, нового пищевого рациона и различных заболеваний (которые передавались от других людей и одомашненных животных). Хотя некоторые исследователи не вполне согласятся с этими оценками, основная идея понятна: люди превосходно эволюционируют.
Неестественный отбор
В прошлом веке условия, в которых существовал наш вид, опять изменились. Географическая изоляция различных групп людей оказалась нарушена легкостью пространственных перемещений и устранением социальных барьеров, некогда разделявших отдельные расовые группы. В человеческом генофонде еще никогда не наблюдалось столь невероятного генного смешения локальных популяций вида Homo sapiens. Следует заметить, что мобильность человечества вообще может привести к гомогенизации нашего вида. Процесс естественного отбора тормозится также и нашими достижениями в медицине и технике. Например, в большей части стран уже не наблюдается массовой детской смертности. Люди с генетическими повреждениями, обреченные в прошлом на смерть, сегодня могут нормально жить и иметь потомство. Наши естественные враги - хищники - также уже не определяют для нас правил выживания.
Исследователь Стив Джонс (Steve Jones) из Университетского колледжа Лондона настаивает на том, что эволюция человека в значительной мере прекратилась. В 2002 г., выступая на проходившей в Королевском обществе Эдинбурга дискуссии под названием "Эволюция закончена?", он заявил: "Для нашего биологического вида ситуация перестала улучшаться или ухудшаться. Если хотите знать, как выглядит Утопия, то посмотрите вокруг - она перед вами". Джонс указал на то, что, по крайней мере, в промышленно развитых странах почти каждый человек может теперь дожить до репродуктивного возраста, а все бедные и богатые обладают равными возможностями иметь детей. Конечно, наследственная устойчивость к заболеваниям - таким, например, как ВИЧ - дает людям дополнительные шансы на выживание, однако решающим фактором в решении вопроса о жизни и смерти будет сегодня не столько генетическая наследственность, сколько культура. Иными словами, современную эволюцию, пожалуй, можно назвать не генетической, а миметической, т.е. связанной с мыслями.
Другая точка зрения сводится к тому, что генетическая эволюция продолжается и сегодня, однако действует в противоположном направлении. Определенные особенности современной жизни могут вызывать такие эволюционные перемены, которые не только не повышают нашу способность выживать, но даже способствуют ее уменьшению. Один из возможных вариантов действия такой эволюции "в обратную сторону" испытывает на себе, например, огромное количество студентов. Продолжая образование, они на некоторое время откладывают создание семьи и рождение детей, в то время как многие их бывшие одноклассники, не преуспевшие в учебе, заводят детей сразу же. Если у менее интеллектуально развитых родителей появляется больше детей, то интеллектуальность в современном мире оказывается, по Дарвину, фактором уязвимости и, соответственно, можно ожидать снижения ее среднего уровня.
Подобные спорные моменты обсуждаются уже давно. Один из многочисленных контраргументов заключается в том, что человеческая интеллектуальность состоит из множества разных способностей, закодированных в огромном числе генов, и не имеет высокой наследуемости, тогда как естественный отбор действует лишь в отношении наследуемых качеств. Ученые активно дискутируют, насколько интеллектуальные способности вообще могут передаваться по наследству. На данный момент они пока не могут заявить о реальных признаках снижения среднего уровня интеллектуальности.
Но даже если наш интеллект пока не находится под угрозой, человеческий вид вполне может накапливать другие, в большей степени наследуемые особенности, которые уж точно не сулят нам ничего хорошего. Например, такие нарушения поведения, как синдром Туретта или синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) могут, в отличие от интеллектуальности, быть закодированы всего лишь в нескольких генах - и этого будет достаточно для их высокой наследуемости. Если подобные нарушения для кого-то увеличивают вероятность рождения детей, то они с каждым новым поколением будут становиться все более распространенными. Как утверждает в публикациях в научных журналах и в своей книге специалист по таким нарушениям Дэвид Камингс (David Comings), число людей, страдающих от упомянутых синдромов, существенно возросло. Причиной может быть эволюция: женщины с подобными синдромами с меньшей вероятностью обучаются в высших учебных заведениях, а потому имеют тенденцию быть более многодетными, чем здоровые матери. Впрочем, некоторые исследователи высказывают серьезные возражения против используемой Камингсом методики. Кроме того, в вопросе, действительно ли увеличивается распространенность данных нарушений, нет ясности: исследования в этих областях затруднены по причине существующего в обществе предубеждения, что многие подобные отклонения от нормы неизлечимы.
Итак, общая логика рассуждений кажется вполне убедительной. Мы склонны представлять себе эволюцию как нечто, связанное со структурными изменениями в организме, однако она способна затрагивать и такие области, как поведение человека. Многие люди носят в себе гены, делающие их предрасположенными к алкоголизму, потреблению наркотиков и другим пагубным пристрастиям. Большая часть людей успешно этому противостоят, поскольку гены - это не всегда неотвратимость, и действие таких генов определяется окружением человека. Однако, разумеется, есть люди, которые поддаются влиянию наследственности, и возникающие проблемы влияют на то, смогут ли они выжить и сколько у них будет детей. Подобных изменений уровня рождаемости вполне достаточно для продолжения действия естественного отбора. Дальнейшая эволюция может в значительной мере зависеть от ситуаций, в которых будут проявляться специфические формы поведения людей. Точно так же она зависит от различных человеческих реакций на изменчивые социальные и прочие внешние условия. Однако, в отличие от других биологических видов, мы не собираемся пассивно принимать эту логическую схему Дарвина.
Управляемая эволюция
Нам уже удавалось управлять эволюцией многих видов растений и животных. Почему бы теперь не попытаться контролировать свою собственную? Зачем ждать, когда все сделает естественный отбор, если мы можем справиться с этим быстрее и во многих отношениях с большей для себя пользой? Например, работая в области поведения человека, ученые ведут сегодня поиск генетических компонентов, связанных не только с медицинскими проблемами и нарушениями, но также с характером, различными аспектами сексуальности и конкурентоспособности личности. Многое из этого, хотя бы частично, может передаваться по наследству. Есть вероятность, что со временем станет привычным проводить тщательное обследование людей для выявления организации их генома и по результатам назначать лекарства.
Следующим шагом будет непосредственное воздействие на гены человека. Это может быть сделано двумя путями: заменой генов в каком-то отдельном органе (генная терапия) или же изменением всего генома пациента (так называемая зародышево-потомственная терапия). Пока что исследователи стараются решить промежуточную задачу по применению генной терапии для лечения у пациента некоторых заболеваний. Но если когда-нибудь ученые овладеют зародышево-потомственной терапией, то это будет означать, что мы сможем оказывать помощь не только самому пациенту, но и его детям. Главное препятствие для использования генной инженерии в этих целях - исключительная сложность человеческого генома. Гены в организме человека выполняют обычно более чем одну функцию. А функции, в свою очередь, бывают обычно закодированы более чем в одном гене. Из-за этой особенности, известной как плейотропия, воздействие на какой-то один ген может иметь самые неожиданные последствия.
Зачем вообще пытаться это делать? К вмешательству в гены будет, вероятно, вынуждать стремление родителей гарантировать рождение ребенка нужного пола, желание наделить детей красотой, умом, музыкальным талантом или приятным характером, а кроме того - попытаться избавить ребенка от обреченности стать скупым, депрессивным, гиперактивным или даже склонным к правонарушениям. Побудительные мотивы здесь очевидны, и они очень сильны. Столь же мотивированной, как попытки родителей генетическим путем обеспечить социальную защищенность своих детей, станет борьба с человеческим старением. Как подсказывают многие недавние исследования, старение человека - не просто износ частей его организма, а запрограммированное разрушение, которое в значительной мере контролируется генетически. Если это так, то рано или поздно генетические исследования помогут выявить многочисленные гены, управляющие различными аспектами этого процесса, и с такими генами можно будет производить необходимые манипуляции.
Если представить, что генные изменения войдут в практику, то стоит подумать, как бы это могло повлиять на дальнейшую эволюцию человечества? Вероятно, очень сильно. Предположим, родители воздействуют таким образом на еще не родившихся детей, способствуя их умственному развитию, приобретению определенного внешнего вида и большей продолжительности жизни. Если такие дети вырастут умными, проживут много лет, то они смогут иметь больше детей и зарабатывать больше любого из нас. Вероятно, на таких схожих людей начнет действовать взаимное притяжение. В условиях их добровольной географической или социальной самоизоляции может произойти дрейф генов, а впоследствии и новое видообразование. Иначе говоря, однажды люди смогут создать человека нового вида. Захочет ли человечество избрать такой вариант развития событий, будет зависеть от наших потомков.
Путь боргов
Еще менее предсказуемыми, чем генные манипуляции, представляются наши взаимоотношения с машинами. Или их с нами. Не может ли быть конечной целью эволюции нашего биологического вида симбиоз с техникой, синтез органического и неорганического начал? Многие писатели-фантасты уже предсказывали, что возможно сочетание человека и робота, или, например, загрузка данных из мозга человека в компьютер (см. Стикс Г. Как подключиться к мозгу // ВМН, №2, 2009). Фактически мы уже находимся в зависимом положении от машин. Чем активнее мы создаем их для удовлетворения собственных нужд, тем больше наша жизнь оказывается приспособленной уже к их потребностям. С увеличением сложности и взаимосвязанности техники для нас возрастает необходимость попытаться наладить с ними некое взаимодействие. Эту позицию отчетливо выразил в 1998 г. в книге "Дарвин среди машин" американский писатель Джордж Дайсон (George Dyson). Он писал: "Все, что делают люди для облегчения управления компьютерными сетями, становится одновременно, хотя и по иным причинам, облегчением для компьютерных сетей задачи управления людьми: Дарвиновская эволюция может пасть жертвой собственного успеха, поскольку не будет успевать за порожденными ею самой недарвиновскими процессами".
Наше совершенствование в технических областях угрожает размыть старые пути, по которым двигалась эволюция. Рассмотрим два различных взгляда на будущее, взятые из очерка 2004 г. шведского философа-эволюциониста Ника Бострома (Nick Bostrom) из Оксфордского университета. Вначале он настраивает нас на оптимистический лад: "Развернутая картина показывает общую тенденцию к повышению уровней сложности, знания, понимания и целенаправленной организации. Тенденцию, которой мы можем дать название "прогресс". Представляя себе все это в радужном свете, можно утверждать, что эволюция (биологическая, миметическая и техническая) будет продолжаться и пойдет в желательном для нас направлении".
Хотя использование слова "прогресс" наверняка бы заставило перевернуться в гробу покойного биолога-эволюциониста Стивена Джей Голда (Steven Jay Gould), следует дать некоторые пояснения. Как доказывал Голд, окаменелости - в том числе оставшиеся от наших предков - свидетельствуют о том, что эволюционные перемены не были непрерывными. Они происходили рывками, которые, конечно же, нельзя считать "прогрессивными" или целенаправленными. Ведь биологические организмы могут как уменьшаться, так и увеличиваться в размерах. Однако прошлая эволюция имела по меньшей мере один неизменный вектор: в направлении возрастания сложности. Вероятно, таковой будет и дальнейшая эволюция человечества: к увеличению сложности через некое сочетание анатомических, физиологических или поведенческих изменений. Если мы продолжим приспосабливаться и произведем умелое терраформирование (изменение климатических условий планеты для приведения ее атмосферы, температуры и экологических условий в состояние, пригодное для обитания земных растений и животных; термин впервые использовал американский писатель-фантаст Джек Уильямсон (Jack Williamson) в 1942 г.), то у нас будут все генетические и эволюционные предпосылки к тому, чтобы жить на нашей планете даже в эпоху угасания Солнца. В отличие от запрограммированности на старение наш вид не кажется генетически запрограммированным на вымирание.
Менее благополучный вариант нам уже очень хорошо знаком. Как считает Бостром, загрузка нашего сознания в компьютер могла бы означать конец человечества. Совершенный искусственный разум получил бы возможность извлекать различные элементы наших знаний, а затем собирать из них нечто, что уже не будет иметь отношения к человеку. Это сделало бы нас морально устаревшими. Бостром прогнозирует следующий сценарий развития событий: "Некоторые человеческие индивидуумы будут производить загрузку в компьютер и делать несколько собственных копий. Между тем благодаря постепенному прогрессу в нейронауке и создании искусственного интеллекта впоследствии появится возможность помещать знания каждого человека в индивидуальный модуль, а затем соединять его с модулями других людей. Модули, соответствующие общему стандарту, могли бы лучше общаться и взаимодействовать с другими модулями, что было бы более экономичным и продуктивным и вызывало бы потребность в дальнейшей стандартизации: Для умственной структуры человеческого типа могло бы тогда попросту не найтись места".
Словно прогноза о возможности морального устаревания человека ему было недостаточно, Бостром рисует нам еще более мрачную перспективу. Если бы новым критерием эволюционной приспособленности стала эффективность машин, то в нашей жизни было бы уничтожено очень много из того, что мы считаем глубоко человеческим. Ученый пишет: "Существуют такие сумасбродные и приятные вещи, которые в значительной мере условно наполняют человеческую жизнь смыслом - юмор, любовь, игры, искусство, секс, танцы, светские беседы, философия, литература, научные открытия, еда, дружба, воспитание детей, спорт. Исходя из своего вкуса и возможностей, мы занимаемся всем этим, и в эволюционном прошлом нашего вида подобные предпочтения носили приспособительный характер. Но какие у нас основания для уверенности, что эти же или подобные им вещи по-прежнему будут нужны нам для адаптации в будущем? Вероятно, тогда добиваться максимальной эволюционной приспособленности станет возможным лишь путем непрерывного, тяжелого и монотонного труда при помощи повторяющихся и изматывающих рабочих операций, главная цель которых - крохотное улучшение какого-нибудь производственно-экономического показателя".
Короче говоря, предположив, что оно выживет, человечество может пойти по одному из трех вероятных путей:
застой - преимущественное сохранение нынешнего положения с некоторой коррекцией в период смешения человеческих рас;
видообразование - появление нового вида человека на нашей или какой-либо другой планете;
симбиоз с машинами - в результате соединения машин и человеческого сознания образуется коллективный разум, в чьих границах могут сохраниться или не сохраниться качества, которые мы рассматриваем как человеческие.
Quo vadis Homo futuris?
Перевод: А. Н. Божко
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Future Evolution. Peter Ward. W.H. Freeman, 2001.
The Future of Human Evolution. Nick Bostrom in Death ad Anti-Death: Two Hundred Years after Kant, Fifty Years after Turing. Edited by Charles Tandy. Ria University Press, 2004.
A Map of Recent Positive Selection in the Human Genome. Benjamin F. Voight, Sridhar Kudaravalli, Xiaoquan Wen and Jonathan K. Pritchard in PloS Biology, Vol. 4, No. 3, pages 0446-0458; March 7, 2006.
Genome-wide Detection and Characterization of Positive Selection in Human Populations. Pardis C. Sabeti et al. in Nature, Vol. 449, pages 913-918; October 18, 2007.
Natural Selection Has Driven Population Differentiation in Modern Humans. L.B. Barreiro, G. Laval, H. Quach, E. Patin and L. Quintana-Murci in Nature Genetics, Vol. 40, No. 3, pages 340-345; March 2008.
The 10,000 Year Explosion: How Civilization Accelerated Human Evolution. Gregory Cochran and Henry Harpending. Basic Books, 2009.