Мифы об эволюции человека

Соколов Александр Борисович

Возможно, он пытался сказать про хромосомы…

На уровне бытовой логики очевидно, что «обезьяна круче, чем человек, – у нее на целых две хромосомы больше!». Тем самым «происхождение человека от обезьяны окончательно опровергается»…

Напомним нашим уважаемым читателям, что хромосомы – это такие штуки, в которые в наших клетках упакована ДНК. У человека 23 пары хромосом (23 достались нам от мамы и 23 – от папы. Итого 46). Полный набор хромосом называется «кариотип». В каждой хромосоме содержится в плотно скрученном виде очень большая молекула ДНК.

Важно не число хромосом, а те гены, которые в этих хромосомах содержатся. Один и тот же набор генов может быть упакован в разное число хромосом.

Например, две хромосомы взяли и слились в одну. Число хромосом уменьшилось, но генетическая последовательность, которая содержится в них, осталась

той же. (Представьте себе, что между двумя соседними комнатами сломали стенку. Получилась одна большая комната, но содержание – мебель и паркет – прежнее…)

Слияние хромосом и произошло у нашего предка. Именно поэтому у нас на две хромосомы меньше, чем у шимпанзе, притом что гены практически одинаковы.

Откуда нам известно о близости генов человека и шимпанзе?

В 1970-е гг., когда биологи научились сравнивать генетические последовательности разных видов, это проделали для человека и шимпанзе. Специалистов ждал шок: «Различие в нуклеотидных последовательностях вещества наследственности – ДНК – составило у человека и шимпанзе в целом 1,1 %, – писал известный советский приматолог Э. П. Фридман в книге «Приматы». – …Виды лягушек или белок в пределах одного рода отличаются друг от друга в 20–30 раз больше, чем шимпанзе и человек. Это было столь удивительно, что пришлось срочно как-то объяснять несоответствие молекулярных данных тому, что известно на уровне целостного организма» {154} .

154

Фридман Э. Приматы. – М.: Наука, 1979. С. 204.

А в 1980 г. в авторитетном журнале Science вышла статья команды генетиков университета Миннеаполиса The Striking Resemblance of High-Resolution G-Banded Chromosomes of Man and Chimpanzee («Поразительное сходство окрашенных с высокой разрешающей способностью на полосы хромосом человека и шимпанзе» {155} ).

Исследователи применили новейшие на тот момент методы окраски хромосом (на хромосомах появляются поперечные полоски разной толщины и яркости; при этом каждая хромосома отличается своим особым набором полосок). Оказалось, что у человека и шимпанзе исчерченность хромосом почти идентична! Но как же лишняя хромосома? А очень просто: если напротив второй хромосомы человека поставить в одну линию 12-ю и 13-ю хромосомы шимпанзе, соединив их концами, мы увидим, что вместе они и составляют вторую человеческую.

155

Yunis J., Sawyer J., and Dunham K. The Striking Resemblance of High-Resolution G-Banded Chromosomes of Man and Chimpanzee//Science, vol. 208, 6 June 1980, 1145–1148.

Позже, в 1991 г., исследователи присмотрелись к точке предполагаемого слияния на второй человеческой хромосоме и обнаружили там то, что искали, – последовательности ДНК, характерные для теломер – концевых участков хромосом. Еще одно доказательство, что на месте этой хромосомы когда-то было две! {156}

Но как происходит такое слияние? Допустим, у кого-то из наших предков две хромосомы соединились в одну. У него получилось нечетное количество хромосом – 47, в то время как у остальных, не мутировавших особей, – по-прежнему 48! И как же такой мутант потом размножался? Как вообще могут скрещиваться особи с разным числом хромосом?

156

Ijdo J. W. et al. Origin of human chromosome 2: An ancestral telomere-telomere fusion//Proc. Nadl. Acad. Sci. USA Vol. 88, pp. 9051–9055, October 1991.

Казалось бы, количество хромосом четко разграничивает виды между собой и является непреодолимым препятствием для гибридизации. Каково же было удивление исследователей, когда, изучая кариотипы различных млекопитающих, они стали обнаруживать разброс

в числе хромосом внутри некоторых видов! Так, в разных популяциях обыкновенной бурозубки эта цифра может гулять от 20 до 33 {157} . А разновидности мускусной землеройки, как отмечено в статье П. М. Бородина, М. Б. Рогачевой и С. И. Ода, «отличаются друг от друга больше, чем человек от шимпанзе: животные, обитающие на юге Индостана и на Шри-Ланке, имеют в кариотипе 15 пар хромосом, а все остальные землеройки от Аравии до островов Океании – 20 пар… Оказалось, что число хромосом уменьшилось потому, что пять пар хромосом типичной разновидности слились друг с другом: 8-я с 16-й, 9-я с 13-й и т. д.» {158}

157

Поляков А. В., Бородин П. М. Хромосомный «портрет» бурозубки на фоне ледников // Природа. 2001. № 1. С. 34–40.

158

Бородин П. М., Рогачева М. Б., Ода С. И. Домовая землеройка на пути к видообразованию.// Природа. 2002. № 9. С. 1–11.

Загадка! Напомню, что при мейозе – клеточном делении, в результате которого образуются половые клетки, – каждая хромосома в клетке должна соединиться со своей парой-гомологом. А тут при слиянии возникает непарная хромосома! Куда же ей податься?

Оказывается, проблема решается! П. М. Бородин описывает этот процесс, который он лично зарегистрировал у 29-хромосомных пунаре. Пунаре – щетинистые крысы, обитающие в Бразилии. Особи с 29 хромосомами получились при скрещивании между 30– и 28-хромосомными пунаре, относящимися к разным популяциям этого грызуна.

При мейозе у таких гибридов парные хромосомы успешно находили друг друга. «А оставшиеся три хромосомы образовали тройку: с одной стороны – длинная хромосома, полученная от 28-хромосомного родителя, а с другой – две покороче, которые пришли от 30-хромосомного родителя. При этом каждая хромосома встала на свое место» {159} .

Итак, главное, чтобы гомологичные участки хромосом соединились друг с другом: «Не столь важно, к каким хромосомам эти участки приделаны. Могут возникнуть ограничения плодовитости у части гибридов или стерильность. Но это не обязательно» {160} , – поясняет С. А. Боринская.

159

Бородин П. М., Д’Андрейа П. С., Баррейро Гомес С. К. Естественная история зверя пунаре в 8 1/2 главах // Природа. 2005. № 2. С. 32–39.

160

Боринская С., Дробышевский С., Иванов А. Младенцы у обезьян орут не хуже человеческих. (ссылка).

При скрещивании 47-хромосомного мутанта с 48-хромосомной «дикой» особью часть деток получится обычной, 48-хромосомной (24 + 24), а часть – 47-хромосомной (23 от мутантного родителя + 24 от обычного). В итоге появляется уже несколько особей с нечетным числом хромосом. Остается им найти друг друга – и вуаля: в следующем поколении появляются 46-хромосомники (23 + 23).

Таким образом, слияние хромосом у предков человека – вовсе не исключительный случай. Механизм этого процесса еще до конца не изучен, но несомненно, что в эволюции разных видов такое происходило неоднократно.

Резюме

Не в числе хромосом дело, а в тех генах, которые в этих хромосомах содержатся!

Миф № 49

К человеку генетически гораздо ближе свинья, чем обезьяна. Недаром людям пересаживают свиные органы!

Читатели столько раз спрашивали меня о генетике хрюшек, что некоторое время назад я попросил трех квалифицированных генетиков разъяснить ситуацию. Ответ ученых однозначный: это утверждение – полная чушь. Если уж на то пошло, генетически к человеку гораздо ближе мышь, чем свинья. Кстати, стволовые клетки мышей – а не свинок! – сейчас используются для создания искусственной человеческой кожи.