Знание-сила, 2004 № 10 (928)
Шрифт:
В цитоплазме микроорганизмов имеются специальные кольцевидные молекулы ДНК — плазмиды, где размещены гены самых разных белков, которые «перерабатывают» антибиотики. При оральном приеме антибиотиков многие полезные микроорганизмы того же толстого кишечника, например, кишечная палочка «эшерихия коли», погибают. Остаются те клетки, у которых имеются плазмиды сопротивления антибиотикам.
В целом это почти не сказывается на нашем самочувствии, поскольку кишечная палочка является полезным симбионтом, и без нее, а также и без других полезных микробов у людей наступает дисбактериоз со всеми вытекающими для пищеварения последствиями.
Но
Русский лубок 1820 г.
Недавно журнал «Нейчур» подчеркивал, что прочтение генома человека еще больше обострило парадоксальную ситуацию в современной антропологии. Парадокс заключается в относительно близком генетическом родстве трех основных рас человечества и одновременном существовании около семи тысяч народов и их «языцей».
Парадоксальность эта подчеркивается крайне богатой мозаичностью народов и их культур в тропиках и на экваторе и в то же время наличием практически единого этноса, языка и культуры в циркумполярных областях бескрайних просторов севера Канады и Аляски, Чукотки, Таймыра и Ямала, а также Колы, Скандинавии и Гренландии. Вполне вероятно, что этот парадокс объясняется однообразием условий жизни — и питания! — в арктической зоне и их необычайным разнообразием вне этой зоны.
Эта статья посвящена пищеварению, а не этногенезу, поэтому хотелось бы подчеркнуть только один аспект антропогенеза, так или иначе связанный с ее темой. Недавно Ханс Стедман из Пенсильванского университета в Филадельфии опубликовал в «Нейчур» интересную статью, сразу же привлекшую внимание антропологов. Речь идет о выявлении на молекулярном уровне специфически «человеческой» мутации в гене тяжелой цепи одного из миозинов МУН («миозин хэви»), локализующегося в коротком плече 17-й хромосомы человека 17р13.
Известно, что наши предки отличались (а шимпанзе и гориллы отличаются и сейчас) большими надбровными дугами и нижними челюстями, которые крепятся к черепу с помощью мощнейших мускулов. Нагрузку челюстного аппарата приходится компенсировать огромными мышцами свода черепа, для чего был и есть продольный «гребень», идущий от лба к затылку.
Георг Гросс. «Перед витриной», 1924 г.
И вот где-то 2,5 миллиона лет назад, как показывают молекулярные «часы», произошла мутация в указанном гене. Мутация произошла в результате делеции — выпадения нескольких букв ген-кода. Изменение в гене привело к резкому уменьшению массы и числа мышечных волокон, а также силы жевательной мышцы. Наши предки оказались перед лицом голодной смерти из-за утери способности пережевывать привычную грубую пищу.
При
Ученые давно спорят о причинах резкой смены мощных предков «робустус» значительно более изящными и грациозными «грацилис». Теперь, похоже, все встаю на свои места, тем более что показания молекулярных часов совпадают с данными палеоантропологии ископаемых останков. Мутация имеется у представителей всех рас и групп населения всех континентов, что лишний раз подтверждает правильность гипотезы выхода человека из Африки — «аут оф Африка».
Последствия данной мутации на самом входе ЖКТ были если не катастрофичные, то уж судьбоносные точно. Челюстной аппарат стал много меньше, что потребовало перехода на более калорийное питание животными мышечными тканями. Освободившиеся костные ресурсы были использованы на построение черепа с высоким сводом, что позволило расти мозгу Примерно в это же время началось изготовление каменных орудий.
Рост мозга, обусловленный использованием более калорийной пищи с незаменимыми аминокислотами, резко «продвинул» вперед полюса лобных и височных долей, то есть развитие интеллекта и памяти. Человек окончательно поднялся на две задние конечности, облегчив пальцы рук для более тонких движений. Рука, по выражению Сеченова, стала учить мозг.
Так питание и скорее всего каннибализм как самый легкий способ добычи калорийной биомассы повлияли на становление человека. Сейчас мы стоим перед еще одной, не менее значимой в нашей биологии революцией питания. И это изменение в питании современного человека тоже может каким-то неведомым пока способом сказаться на не останавливающемся ни на минуту антропогенезе.
В свое время известный наш генетик В. Эфроимсон попытался увязать гениальность и одаренность человека с подагрой — расстройством обмена нуклеиновых кислот, возникающего при обильном употреблении в пищу жирного мяса. Пока это мнение не получило своего подтверждения на молекулярном уровне. В то же время влияние пищи на человека несомненно, чему в статье приведено немало примеров.
Но сегодня нам грозят иные апокалиптические сценарии дальнейшей жизни. Речь идет о медленном и неуклонном внедрении ГМ-растений и пищевых продуктов, о чем сейчас много говорят и даже трубят «алармистские» СМИ. В чем суть волнений и тревог?
Известно, что 20 процентов урожая тех же зерновых съедается на корню грызунами, бороться с которыми, как показывают те же геномы мыши и крысы, просто невозможно, поскольку у них — и особенно у крыс — дстоксификационные способности печени неизмеримо выше, чем у нас. В этом мы далеко отстали от них, хотя наши предки и разошлись всего 80 миллионов лет назад.
Немалую долю подъедают и другие вредители растений, например тот же колорадский жук, из-за которого выращивание картофеля в Подмосковье практически нерентабельно. Проблемы эти и призвана решить ген-модификация, являющаяся практическим применением принципов биотехнологии.
Надо сказать, что мы на протяжении культурной агротехники постоянно сталкиваемся с естественными ГМ-растениями. Взять ту же черешню или грейпфрут, являющиеся природными гибридами разных видов. А пшеница, которая в исходном виде имеет 14 хромосом, в культурном — 28, а дающая муку для спагетти — 42!