История о нас. Как мы стали людьми? Путеводитель по эволюции человека

Есть и другая помеха. Нам легче воспринять отдельные моменты истории или отдельные причины, чем единую непостижимую систему, созидавшуюся на протяжении миллионов лет. Наука косвенным образом развила у нас модульный и линейный подход к анализу сложных систем, поскольку только так мы можем понять такие интегрированные системы, как наши тела, наш разум или наша эволюция. Мы находим в тысячелетней пыли один зуб или одну подъязычную кость и пытаемся извлечь из них все возможные данные, а затем совместить их с общей картиной жизни древних людей. Или выбираем один ген и следим, как он изменялся у разных людей и откуда он взялся. Каждый из этих элементов — лишь одна деталь в гигантском четырехмерном пазле: четырехмерном по той причине, что живые организмы существуют не только в пространстве, но и во времени. Все, что мы делаем в качестве отдельного вида, уникально, но то же самое относится ко всем представителям царства природы.

И так мы постоянно копаемся в себе, вводя новые идеи или данные и пытаясь игнорировать или спрятать предрассудки или груз, который мешает нам понять нашу собственную историю.

Но почему мы действительно другие? Разделяя биологическую и культурную эволюцию, мы создаем между ними искусственную границу, хотя на самом деле они тесно переплетены между собой (биология стимулирует культуру и наоборот), нужно только разглядеть отдельные кусочки пазла до того, как мы опять сложим из них общую картину. Давайте сначала поговорим о биологии, под которой в эволюционном контексте подразумевается ДНК.

Гены, кости и разум

Гены — это единицы наследуемости, которые отбираются природой и передаются следующим поколениям. Природа отслеживает физические проявления генов (фенотип), и, если они повышают шансы организма на выживание, ответственная за них ДНК наследуется и передается следующим поколениям. Гены — это матрица, на которой выстроена жизнь.

Представления о том, как ДНК превращается в живую материю, коренным образом изменились буквально за несколько последних лет. По двум причинам. Первая: последовательное изучение механизма функционирования генетического кода, генетических различий между людьми, их распределения в популяции в прошлом и в настоящем, а также связи между дефектными генами и болезнью. Генетический код в форме генов содержит биологическую информацию; гены рассредоточены среди трех миллиардов букв в составе ДНК, разделенной на 23 хромосомы и находящейся в маленьком ядре в центре большинства клеток. Все люди имеют один и тот же набор генов, но последовательность генов у разных людей может немного различаться, и именно эти различия определяют все естественные вариации человеческих признаков. Хотя нам еще многое предстоит узнать, мы уже хорошо представляем себе, как устроен геном и как последовательность букв ДНК превращается в жизнь. Чем ближе родственная связь между особями, тем больше сходство между их геномами. Это правило применимо к семьям, к особям одного вида и к представителям разных видов. Поскольку у нас одинаковые гены, мы можем сравнивать различия в последовательностях, чтобы понять, имеют ли они какое-то значение. В американском и британском вариантах английского языка встречаются разные формы написания одних и тех же слов, но выражения colour grey и color gray[57] на обоих берегах Атлантики означают одно и то же. Напротив, слова appeal и appal[58] отличаются всего одной буквой, но их смысл почти противоположен. Со временем ДНК изменяется за счет генетического эквивалента опечаток — орфографических ошибок, закрадывающихся в текст при неточном копировании и невнимательной проверке белками, ответственными за вычитывание последовательностей ДНК после репликации. Эти ошибки накапливаются почти с постоянной скоростью, так что различия в последовательностях генов разных людей и разных видов можно использовать для отсчета времени на часах, запущенных в тот момент, когда конкретная опечатка возникла в сперматозоиде или яйцеклетке предка и была передана его ребенку. Небывалые успехи в секвенировании генома за последние годы сделали расшифровку биологического кода легкой, быстрой и дешевой, и теперь у нас есть петабайты ДНК миллионов людей и животных.

Вторая причина революционного изменения генетики за последние годы также связана с техническими достижениями, но в приложении к расшифровке генома людей, умерших годы, десятилетия, столетия или даже сотни тысячелетий тому назад. ДНК — невероятно стабильная форма хранения информации. В живых клетках она активно поддерживается в надлежащей форме с помощью белков, которые проверяют и редактируют ее при каждом копировании, максимально снижая количество ошибок. В мертвых клетках никакого редактирования не происходит, но в правильных условиях (в сухой и прохладной атмосфере и в присутствии минимального количества других организмов) ДНК может сохраняться тысячелетиями. На основании генов мертвых мы можем установить генетические связи, которые в противном случае были бы потеряны во времени.