Эволюция человека продолжается — возможно, быстрее, чем когда-либо
Несмотря на то, что современная медицина может продлевать жизнь, эволюция человека не остановилась. Анализ скорости изменения ДНК показывает, что она может идти даже быстрее, чем раньше.
Как работает эволюция
Эволюция — это постепенное изменение ДНК вида в течение многих поколений. Она происходит путем естественного отбора, когда генетические мутации, повышающие шансы на выживание или размножение, чаще передаются потомству и распространяются в популяции.
Доказательства продолжающегося отбора
Устойчивость к болезням: В популяциях с ограниченным доступом к медицине естественный отбор продолжается. ДНК показывает недавний отбор на устойчивость к таким смертельным заболеваниям, как лихорадка Ласса и малярия (отбор в ответ на малярию всё ещё идёт в регионах её распространения).
Адаптация к среде: Мутации, позволяющие жить на большой высоте, стали обычными у населения Тибета, Эфиопии и Анд. Распространение «высотного» гена в Тибете — возможно, самое быстрое эволюционное изменение у людей за последние 3000 лет.
Адаптация к питанию:
- У инуитов обнаружена адаптация к жирной диете из арктических млекопитающих.
- Отбор мутации, позволяющей взрослым производить лактазу (фермент для переваривания молока), объясняет, почему некоторые группы (свыше 80% северо-западных европейцев) могут усваивать молоко после младенчества. Это может быть самым сильным примером недавнего отбора.
Ответ на нездоровую диету: Исследование в США в XX веке выявило отбор на снижение кровяного давления и уровня холестерина — показателей, которые могут опасно повышаться из-за современного питания.
Роль других эволюционных сил
Естественный отбор затрагивает лишь около 8% нашего генома. Остальное подвержено нейтральной эволюции, когда частоты мутаций меняются случайно. Ослабление естественного отбора может повысить скорость такой эволюции.
Однако нейтральная эволюция не объясняет, почему некоторые гены меняются намного быстрее других. Например, HAR1 (участок, ускоренный у человека 1), важный для развития мозга, совпадает с шимпанзе лишь на ~85% (при среднем сходстве >98%).
Альтернативный механизм: конверсия с предвзятостью
Внимание сейчас привлекает процесс конверсии с предвзятостью (biased gene conversion). При образовании половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток) разрывы в ДНК ремонтируются с предпочтением оснований G и C перед A и T. Это вызывает сверхбыструю эволюцию участков генома, которую легко принять за естественный отбор. Около пятой части самых быстро эволюционирующих генов человека, включая HAR1, затронуты этим процессом.
Изменение скорости мутаций
Основной источник мутаций в ДНК человека — процесс деления клеток при образовании сперматозоидов. Чем старше мужчина, тем больше мутаций в его сперме. Поэтому изменение демографии (например, более позднее отцовство) меняет и общую частоту мутаций, задавая темп нейтральной эволюции.
Вывод
Осознание того, что эволюция не сводится только к естественному отбору, показывает, что этот процесс вряд ли когда-либо остановится. Освобождение генома от давления отбора открывает его для других эволюционных сил, что делает будущее человека ещё менее предсказуемым. Возможно, защита современной медицины приведёт к накоплению большего количества генетических проблем у будущих поколений.