Разумное животное. Пикник маргиналов на обочине эволюции

Шильник Лев

Сию заковыристую цитату я привел исключительно с той целью, чтобы можно было убедиться в ничтожной биохимической малости, разделяющей нас с нашими ближайшими предками. Новейшие исследования показали, что различия по аминокислотным последовательностям белков у человека и высших приматов неудержимо стремятся к нулю: у человека и гориллы идентичность белков достигает величины 99,3 %, а у человека и шимпанзе — 99,6 %.

Не менее поразительное сходство обнаруживается при анализе хромосомного набора человека и высших приматов. Окрашивая хромосомы специальными красителями на различных стадиях деления клетки, цитогенетики получают до 1200 полос на каждый кариотип (кариотип — это и есть хромосомный набор). Оказалось, что исчерченность хромосом (а хромосомы, как известно, являются носителями наследственной информации) у человека и шимпанзе обнаруживает практически стопроцентную идентичность. Конечно, некоторые незначительные отличия, касающиеся количества хроматина и расположения центромер (центромера — это участок хромосомы, к

которому присоединяется нить веретена во время клеточного деления — митоза) все же имеются, но они невелики и принципиального значения не имеют. Правда, у человека в клеточном ядре присутствуют 23 пары хромосом против 24 пар у человекообразных обезьян, но это расхождение в известной степени мнимое. В цитогенетических исследованиях было убедительно показано, что вторая пара хромосом человека образовалась в ходе слияния других пар хромосом предковых антропоидов. Окончательный вердикт гласит, что по строению кариотипа все три высших примата исключительно близки к человеку, а отличия, которые мы в состоянии зарегистрировать у шимпанзе, столь малы, что соответствуют различию двух родственных видов в пределах одного таксономического рода. И разумеется, как и следовало ожидать, ближе всего к нам по характеру хромосомной исчерченности оказался карликовый шимпанзе бонобо.

Теперь давайте повнимательнее присмотримся к тонкой структуре хромосом. Хромосома — это сложное нуклеопротеидное соединение, построенное из так называемых гистоновых белков и молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК. ДНК представляет собой спиральную структуру из двух нитей, закрученных одна относительно другой и удерживаемых друг около друга за счет взаимодействия между азотистыми основаниями (нуклеотидами) противолежащих нитей. Уникальные последовательности нуклеотидов, объединенные в триплеты и насчитывающие десятки, сотни, а то и тысячи звеньев, представляют собой кодирующие участки молекулы ДНК — гены. Таким образом, морфологически и структурно ген — это фрагмент молекулы ДНК.

Мы не станем залезать в дебри молекулярной биологии и детально разбираться, каким образом ген выполняет свою кодирующую функцию. Для наших целей достаточно знать: чем ближе друг к другу располагаются виды, тем больше у них будет общих генов и тем меньше отличий в строении ДНК на уровне тонкой структуры. На этом основан метод гибридизации, который широко применяется в молекулярной биологии. Если молекулу ДНК нагреть, она утрачивает свою нативную структуру — двойная спираль, так сказать, «расплетается», образуя одиночные нити. На такую одиночную нить можно наложить точно такую же нить от организма другого вида, и они, когда остынут, вновь свернутся в двойную спираль. Но эта спираль будет уже не совсем полноценной — стопроцентный молекулярный гибрид можно получить только у представителей одного вида. Понятно, что чем дальше отстоят биологические виды друг от друга на эволюционной лестнице, тем больше выявится не прореагировавших участков молекулы. Скажем, гибридизация ДНК человека и бактерии даст и вовсе нулевой результат.

С приматами результаты гибридизации выглядят следующим образом: с макаком-резус — 66 %, с гиббоном — 76 %, с шимпанзе — 91 %.

Поскольку метод гибридизации, как и всякий другой, неизбежно имеет некоторую погрешность, то данные различных авторов по высшим приматам «плавают» в довольно широком диапазоне — от 90 до 98 %. Во всяком случае, надежно установлено по крайней мере одно: по отдельным участкам ДНК (так называемым некодирующим последовательностям) отличие человека от шимпанзе не превышает 1,6 %, что означает: эти два вида имеют как минимум до 98,4 % общих генов. Для сравнения можно отметить, что, например, птицы гибридизуются с человеческой ДНК не более чем на 10 %, а высшие млекопитающие (не приматы) — от силы на 30–40 %.

В последние годы появились еще более тонкие методы молекулярного анализа, построенные на изучении так называемой митохондриалъной ДНК и генетических последовательностей Y-хромосомы. Митохондрии — это внутриклеточные органеллы, занятые энергообеспечением клетки. Многие биологи считают, что в очень далеком прошлом, когда клетки эукариот только отвоевывали себе место под солнцем (сегодня к эукариотам, то есть клеткам, имеющим ядро, относится широчайший класс организмов от дрожжей до человека, за исключением бактерий и сине-зеленых водорослей), возник своеобразный симбиоз прогрессивных ядерных клеток и бактерий, не имеющих ядра. Некоторые бактерии влились в состав новорожденных эукариотических клеток, установив с ними добрососедские отношения. Так или иначе, но митохондрии многоклеточных млекопитающих располагают своей собственной ДНК, насчитывающей около 17 тысяч звеньев, которая не участвует в половом размножении, не рекомбинирует и не обменивается генами с ДНК в организме полового партнера, а передается исключительно по материнской линии.

Митохондриальный метод (наряду с исследованием Y-хромосомы, которая наследуется как раз исключительно по мужской линии) основан на количественном анализе генных замещений в структуре митохондриальной ДНК. Поскольку процесс накопления мутаций — величина более или менее постоянная, мы можем оценивать степень родства различных биологических видов, сравнивая их по уровню вариабельности ДНК. Сегодня этот подход широко применяется в основном для определения времени расхождения популяций Homo sapiens и изучения генетической

близости четвертичных гоминид, поэтому более подробно он будет рассмотрен в соответствующих главах. Но и при сравнительном исследовании обезьян и человека он зарекомендовал себя весьма неплохо, дав аналогичный результат — необычайное родство. Ближе всего к человеку оказался шимпанзе, чуть дальше разместилась горилла, еще дальше — орангутан и гиббон. Одним словом, генетическая и биохимическая дистанция между человеком, с одной стороны, и шимпанзе и гориллами — с другой, стараниями специалистов съеживается на глазах, поэтому все больше ученых предпочитают числить гориллу и шимпанзе в семействе Homininae — исконной вотчине человека. А орангутан отныне в гордом одиночестве представляет все семейство понгид.

Неожиданные результаты дало изучение головного мозга приматов. Если по его размерам обезьяны ощутимо проигрывают людям, то в строении мозга обнаруживается поразительное сходство. Да и с размерами, откровенно говоря, не так уж все очевидно: максимальный объем головного мозга, зарегистрированный у горилл, достигал величины 752 см³, а нижняя граница нормы у человека составляет 800 см³. Разница, как видим, не очень значительная. Что же касается морфологии и архитектоники головного мозга, то здесь дистанция минимальна. У человека и приматов очень высок удельный вес так называемой ассоциативной коры (84 и 56 % от площади новой коры соответственно), только у людей и обезьян в головном мозге имеется сильвиева борозда, только у человека и шимпанзе почти не обнаруживается отличий в строении височной коры. Наконец, у высших приматов прекрасно развиты лобные доли, с которыми принято связывать интеллектуальную деятельность и познавательные способности. Вот что пишет об этом Э.П. Фридман: «Лобная область у собаки и кошки не превышает 2–3 % всей поверхности коры, а у человека она доходит до 24 %. Но у макака она занимает 12,4 % площади коры, а у шимпанзе — 14,5 %. Заметим, что у новорожденного ребенка эта часть коры равна 15,2 %».

Пожалуй, уже довольно анатомических деталей. Отмечу только еще, что, по мнению авторитетных морфологов, сходство в строении головного мозга человека и высших приматов чрезвычайно велико. Если разница по этому показателю между обезьянами и человеком сугубо количественная, то между человеком и приматами, с одной стороны, и всеми прочими млекопитающими — с другой, пролегает самая настоящая пропасть.

Понятно, что обезьянья «башковитость» не могла не отразиться на интеллектуальных способностях приматов. Например, у шимпанзе и горилл не единожды наблюдали так называемое «поведение обмана», что без сомнения говорит о высоком уровне интеллекта, поскольку обманщик должен прогнозировать реакцию объекта на свои действия — в противном случае он не добьется успеха. Впрочем, обманывать умеют не только обезьяны. Один из столпов современной этологии, австрийский зоолог Конрад Лоренц (1903–1989) в своей книге «Человек находит друга» приводит поучительную историю о собачьих хитростях. Его бультерьер под старость совсем одряхлел и стал плохо видеть и слышать. С обонянием у него тоже были большие проблемы. Заслышав скрип открываемой двери, он пулей вылетал в сад и с оглушительным лаем мчался навстречу Лоренцу, когда тот возвращался с прогулки. Подбежав вплотную и разобравшись, что к чему пес приходил в большое смущение, поскольку облаять хозяина — это страшный собачий грех. Однажды, рассказывает Лоренц, ошибившись в очередной раз, он на мгновение замешкался возле моих ног, а затем промчался дальше и стал лаять на совершенно глухой забор на противоположной стороне улицы, за которым (я это знал абсолютно точно) не было ровным счетом ничего интересного. С каждым разом эти заминки становились все короче и короче — попросту говоря, пес постепенно шлифовал мастерство, приучаясь врать все более искусно.

Еще более впечатляюще выглядит рассказ Лоренца о крупном самце-орангутане, который занимал просторную и высокую клетку в Амстердамском зоопарке. Его поймали уже взрослым. Хотя он был толст и ленив, гигиенические процедуры в его жилище следовало проводить с соблюдением всех мер предосторожности, ибо дикий орангутан — сильная и свирепая скотина. Однажды служитель зазевался и не успел вовремя выскочить из клетки. Здоровенная обезьяна отрезала ему путь к отступлению.

Чем же закончилась эта история? Вот что пишет Лоренц:

«Пока сторож протирал пол, орангутан внезапно скользнул вниз по прутьям клетки, и, прежде чем удалось задвинуть дверь, могучая обезьяна просунула в щель обе руки. Хотя Портелье (директор зоопарка и приятель Лоренца. — Л.Ш.) и сторож напрягали все силы, чтобы задвинуть дверь, орангутан медленно, но верно, сантиметр за сантиметром, отодвигал ее назад. Когда он уже почти протиснулся в отверстие, Портелье пришла в голову блестящая мысль, которая могла осенить только подлинного знатока психологии животных: он внезапно отпустил дверь и отскочил с громким криком, в притворном ужасе глядя на что-то позади обезьяны. Та стремительно обернулась, чтобы посмотреть, что происходит у нее за спиной, и дверь тут же захлопнулась. Орангутан только через несколько секунд сообразил, что тревога была фальшивой, но когда он понял, что его обманули, то пришел в настоящее исступление и, несомненно, разорвал бы обманщика в клочья, если бы дверь не была уже надежно заперта. Он совершенно ясно понял, что стал жертвой преднамеренной лжи».