ДНК. История генетической революции

Почему жители высоких широт утратили меланин? Наиболее убедительное объяснение связано с синтезом витамина D₃ – этот процесс протекает в коже под действием ультрафиолета. Витамин D₃ усиливает всасывание кальция в кишечнике и реабсорбцию фосфора в почечных канальцах, нормализует формирование костного скелета(дефицит витамина D₃ может привести к рахиту и остеопорозу). Возможно, наши предки мигрировали из Африки в районы с выраженной переменой времен года, где ультрафиолетового излучения в некоторые месяцы могло не хватать. Тогда естественный отбор поддержал бледнокожих индивидов, поскольку они, менее обремененные экранирующим кожным пигментом, более эффективно синтезировали витамин D₃ при недостатке ультрафиолета. Та же логика применима и к миграциям наших предков в пределах Африки. Например, народность сан, живущая в Южной Африке, где интенсивность ультрафиолета сопоставима со средиземноморской, имеет поразительно светлую кожу. А что насчет эскимосов, живущих в отнюдь не знойной Арктике, но обладающих удивительно темной кожей? По-видимому, у них возможности синтеза витамина D ограничены еще сильнее, ведь эскимосам круглый год приходится тепло одеваться. Фактически селективное давление отбора, благоприятствующее светлокожести, на эскимосов почти не подействовало, и они по-своему решили проблему с витамином D₃: в их рационе много рыбы, богатой этим жизненно важным витамином.

Учитывая, каким мощным (и в основном неблагоприятным) фактором оставался цвет кожи на протяжении всей человеческой истории, а также исходя из собственного опыта, остается лишь удивляться, как мало нам известно о генетической подоплеке этого признака. Однако такая неизученность связана совсем не с ограниченностью научных возможностей, а с вмешательством политики в науку. Сейчас академический мир терроризируют политкорректностью, и даже изучение молекулярной основы данного признака считается неким табу. Сегодня известно, что у мышей за цвет меха отвечает множество генов и у человека есть полностью аналогичные гены. Один из генов, влияющих на цвет человеческой кожи, может мутировать – и тогда возникает альбинизм. Другой ген, рецептор меланокортина, также связан с рыжеволосостью и бледной (зачастую веснушчатой) кожей. Ген меланокортина вариабелен среди европейцев и азиатов, но инвариантен среди африканцев; это означает, что в Африке естественный отбор систематически отбраковывает мутации этого гена, то есть действует против рыжеволосых и бледнокожих индивидов. Сегодня в африканских популяциях иногда рождаются альбиносы, у которых кожный пигмент вообще отсутствует (возможно, африканский альбинизм – результат новых мутаций, не унаследованных от родителей), но острая чувствительность альбиносов к солнечному свету оказывается для них крайне неблагоприятной, порой летальной.

Еще один морфологический признак, вероятно, определяемый естественным отбором, – комплекция тела. В жарком климате, где важно предотвратить перегрев, сформировались два основных типа комплекции. Нилотская форма, представителями которой является восточноафриканский народ масаи, – это высокие поджарые люди, у которых доведено до максимума отношение площади кожи к объему тела, что обеспечивает нормальное охлаждение. Еще существует пигмейская форма. Пигмеи отличаются субтильным телосложением и при этом очень низкорослые. В данном случае к физически напряженному образу жизни (охота и собирательство) оказались лучше приспособлены те, кто минимизировал затраты энергии при движении. Зачем тебе огромное тело, если нужно рыскать в поисках пищи? Напротив, в высоких широтах естественный отбор благоприятствовал такой комплекции, которая помогает сберегать тепло: минимальному отношению площади кожи к объему тела. Поэтому неандертальцы, жившие в Северной Европе, имели массивное телосложение; такова обычная комплекция и у современных европейцев. Мы наблюдаем некоторые атлетические различия между представителями разных человеческих популяций: возможно, они связаны как раз с такими различиями в комплекции. Не стоит удивляться, что рослое нилотскоетело лучше приспособлено к прыжкам в высоту, чем тело малорослого, коренастого человека.

Эволюционная реакция на климат, заметная на уровне комплекции: кенийский масаи, хорошо приспособленный к жаре, и гренландские эскимосы, легко переносящие холод