Странная обезьяна. Куда делась шерсть и почему люди разного цвета

Другое любопытное исследование: ученые обратили внимание, что у мышей подушечки стоп голые, а у кроликов и полярных медведей покрыты волосами. Кстати, у человека волосатые ладони и стопы — крайне редкая форма гипертрихоза, но несколько таких случаев описаны. С полярными мишками, конечно, работать сложно, а до мышей и кроликов генетики добрались. Оказалось, что в «оголении» стоп важную роль играет ген Dkk2, подавляющий активность сигнального пути Wnt (еще раз напомню, что этот сигнальный путь играет ключевую роль в формировании волосяных фолликулов у эмбриона). Сначала генетики обнаружили, что у мышей-мутантов со сломанным геном Dkk2 верхний слой роговицы глаз преобразовывался в слой кожи, в котором даже формировались волосяные фолликулы: у мышиного эмбриона на роговице начинали развиваться волосы!^{16} Оказалось, что у таких мышей-мутантов полноценные волосы вырастают и на коже стоп, в норме абсолютно голой. У нормальных мышей активность гена Dkk2 в волосатой коже низкая, зато ген очень активен в стопах. А у кроликов уровень экспрессии Dkk2 оказался одинаковым что на подошвенной, что на тыльной стороне лапок. Видимо, именно высокая активность этого гена приводит к тому, что у мышей лапки снизу голые^{17}. Можно ли это связать с исчезновением шерсти у наших предков? Пока что трудно сказать.

Что стало с кожей голой обезьяны?

Несмотря на перспективные результаты, пока что гены, «побрившие» нас, неуловимы. Зато генетикам кое-что известно о последствиях этой метаморфозы. Очевидно, что исчезновение волос принесло не только пользу, но и новые проблемы: без шерсти единственной защитой человека от повреждений, излучений, патогенов, паразитов стала его кожа. Шерсть перестала согревать, а потери жидкости возросли. Вероятно, человеческие покровы должны были перестроиться, чтобы продолжать эффективно защищать организм^{18}. Эпидермис (внешний слой кожи) утолщился, стал более водостойким и прочным, ороговел. Ороговением кожи — кератинизацией — управляет комплекс специальных генов. Так вот оказывается, что эти гены — один из самых быстро меняющихся кластеров генов у человека^{19}. В 2014 году исследователи сравнили более 4000 аналогичных генов человека и шимпанзе и обнаружили, что гены кератинизации и дифференцировки эпидермиса эволюционировали у людей очень быстро — даже быстрее, чем гены пигментации (а считается, что пигментация человека менялась быстро, о чем мы поговорим во второй части книги). Ученые также показали возможную связь между вариантами этих генов у людей и климатом — прежде всего влажностью. Вероятно, изменчивая погода заставляла человеческую кожу эволюционировать. Вдобавок авторы исследования обнаружили, что в генах кератинов евразийцев присутствуют неандертальские варианты^{20}. Не поделились ли неандертальцы своей толстой кожей с нашими предками?

ДНК-бигуди и ДНК-выпрямитель

Кое-что удалось генетикам узнать и о недавних событиях в эволюции человеческих волос. Известно, что прямые волосы распространены среди европеоидов и еще в большей степени — среди монголоидов. Африканцы же в основном курчавы (если быть точным, антропологи, конечно, выделяют не два, а больше типов волос, так как степень их волнистости может быть очень разной). В классической шкале формы волос по Мартину 2 типа и 11 подтипов, а Джильда Луссуарн, например, описывает 8 типов^{21}. Почему форма волос у людей различна? Считается, что дело в поперечном сечении волоса.

Недавно ученые в очередной раз исследовали строение волос у представителей разных рас. У африканцев поперечный срез волоса чаще эллиптический, вытянутый, тогда как у европейцев и азиатов он более округлый. Вероятно, форма сечения волоса влияет на его кривизну, и курчавость волос связана именно с их эллиптичностью. Кроме того, африканские волосы обладают самой тонкой кутикулой[23]^{22}.

В то же время у людей с одинаковым сечением волос степень их курчавости может заметно различаться.

Раз человек вышел из Африки, а курчавость характерна для африканцев к югу от Сахары, полагают, что наши предки были курчавы. Видимо, прямыми волосами люди обзавелись недавно, но когда и где? Исследования на близнецах показали, что форма волос обладает высокой степенью наследования — 85–95 %, по крайней мере для европейцев^{23}.