Время мутантов

Недавним частным случаем естественного отбора некоторые эволюционные генетики считают эпидемию СПИДа. Если предположить, что у нас бы не оказалось под рукой разработанных средств, позволяющих предотвращать передачу вируса, сначала бы погибли все люди, нуждающиеся в частом переливании крови, например больные гемофилией, а потом в геометрической прогрессии вообще подавляющая часть населения Земли. Вымерли бы все, кроме обладателей достаточно редкой мутации генома, найденной до сих пор только среди европейцев. Доказано, что те люди, в геноме которых присутствует ген ССR-5, не заражаются СПИДом. Ген каким-то образом не дает вирусу проникать в клетки, поэтому тот некоторое время циркулирует в крови, а потом погибает.

МИМО ГЕНОМА
— Со временем критерием естественного отбора станет устойчивость ко всякого рода загрязнениям, — считает Виктор Спицын, завлабораторией экологической генетики Медико-генетического научного центра РАМН. — Сейчас четко установлено, что одинаковые вещества в одинаковых дозах воспринимаются людьми по-разному. Все зависит от вида генотипа, присущего человеку.

В лаборатории экологической генетики несколько лет изучали воздействие на организм свинца, ртути и никеля — тяжелых металлов, с которыми в силу общего загрязнения окружающей среды человек сейчас сталкивается ежедневно. Оказалось, что среди большого разнообразия генотипов в человеческой популяции есть всего три, которые никак не реагируют на попадание в организм, например, никеля. То есть у остального человечества никель накапливается в организме, отравляя его, а у этих просто выводится.

— Можно предположить, что именно такой геном окажется востребованным в будущем, — продолжает Виктор Спицын. — Как и любой другой, способный противостоять загрязнению.
— Но ведь геном дан нам от рождения и изменить его нельзя. Это значит, что остальные обречены?
— Работа генов еще настолько мало изучена, что здесь вообще ничего нельзя сказать определенно, — отвечает Спицын. — В нашей практике есть потрясающий пример, противоречащий всяким законам. Мы достаточно долго занимались изучением профессиональных заболеваний на одном асбестовом предприятии, выявляя людей с геном Z, который при неблагоприятных условиях вызывает разного рода легочные болезни. И вот нами был обнаружен молодой человек с очень плохим генотипом, которому просто противопоказано работать с асбестом. На наши объяснения он сказал примерно следующее: другой работы в городе нет, ему надо кормить троих детей, поэтому выход один — работать здесь и не болеть. И он работает и не болеет уже много лет.

УСПЕШНЫЙ МОНСТР
Почему мутации вообще происходят — вопрос риторический. Долгое время считали, что возникают они только под воздействием внешних причин, но все оказалось сложнее.

— Задолго до возникновения современных методов молекулярной биологии было подмечено, что зачастую мутации возникают как будто просто так, без объяснимых причин, — говорит профессор Елена Ляпунова. — Например, мы наблюдали за двумя идентичными видами роющего животного, которое называется слепушенок, и видели, что в одном просто кипят эволюционные изменения на генетическом уровне, а во втором вообще ничего не происходит. Теперь, когда открыты мобильные элементы, это легко объясняется.

Мобильные элементы—открытие номер один в научном мире за последние несколько лет. Они представляют собой фрагменты ДНК, которые могут перемещаться по хромосомам, менять свое положение и, внедряясь в какой-нибудь ген, менять его проявление, вызывать изменение этого гена — мутацию. Какой-либо логики в поведении мобильных элементов нет. Они могут вызывать как мелкие изменения, так и крупные, когда речь идет о половых ДНК. Существует мнение, что переломные моменты в эволюции произошли именно так — путем однократной, но очень успешной мутации. Так, например, объясняют отделение человека от обезьяны, произошедшее 3 миллиона лет назад: в результате мутации у человека стало 46 хромосом, а у человекообразных обезьян осталось 48.

Другое дело, что на одного «успешного монстра» (как принято называть мутантов, чья мутация оказалась невероятно выгодной) приходятся сотни тысяч «монстров неуспешных» или по меньшей мере странных. Так, в 60-е годы журнал «Хирургический архив» АН СССР описывал случай, когда в результате такой мутации у мужчины на голове вырос второй самый настоящий половой член, правда, не способный ни к репродуктивной функции, ни к сексуальным утехам.

НОВОЕ ЧЕЛОВЕЧЕСТВО НАСТУПАЕТ
Один из генетиков математически просчитал, что на появление и закрепление одного нового навыка в популяции уходит примерно 300 поколений. Но если бы эволюция двигалась со скоростью этой модели, мы бы только-только осознали, что сырое мясо есть вредно, распущенная половая жизнь ведет к разного рода неприятностям, а своего ближнего в общем тоже лишний раз убивать не стоит. Между тем эти простые истины знал уже кроманьонец. Эволюция в какие-то моменты действительно ускоряется, фонтанирует, порождая колоссальные изменения — видовые или внутривидовые. По одной из гипотез в это время мобильные элементы активизируются сразу у большого количества особей, вызывая волну схожих мутаций.

Так что, как считают ученые, человечество ускоренными темпами движется к новому прорыву в эволюции. Причиной этого прорыва стало образование городов, которые еще до начала нашей эры стали постепенно менять весь уклад и саму среду обитания человека. Сегодня, когда в городах уже живет, по разным оценкам, от 60 до 70% всего человечества, всех крайне тревожит, что окружающая среда стремительно деградирует. Но у эволюционистов оценки другие: идет обыденный процесс формирования новой среды, в которой, как всегда, выживут те, кто сумеет к ней приспособиться.

Каким будет Новый Человек будущего, сказать пока невозможно. Можно лишь предположить, что основным его качеством станет быстрая адаптация к меняющимся условиям. Новое направление в эволюции уже получило название «поворот на универсализацию». Еще до людей по этому пути мутаций пошли прочие обитатели мегаполисов — крысы, тараканы, голуби и другие виды «городских птиц». Это единственные дикие животные, которые добровольно остались с нами в городах и демонстрируют чудеса адаптации. Теперь пришла очередь и человека.

Текст: Елена Кудрявцева, обозреватель журнала «Огонёк», специально для «Иной газеты»
Илл. из архива "Иной газеты"