Знание-сила, 2004 № 10 (928)

Но есть и не совсем радостная новость. В наш век повсеместного распространения антибиотиков все чаше приходится сталкиваться с проблемой антибиотиковой резистентности (нечувствительности к антибиотикам) самых разных патогенных микроорганизмов — туберкулеза, сифилиса, гноеродных палочек и так далее.

В цитоплазме микроорганизмов имеются специальные кольцевидные молекулы ДНК — плазмиды, где размещены гены самых разных белков, которые «перерабатывают» антибиотики. При оральном приеме антибиотиков многие полезные микроорганизмы того же толстого кишечника, например, кишечная палочка «эшерихия коли», погибают. Остаются те клетки, у которых имеются плазмиды сопротивления антибиотикам.

В целом это почти не сказывается на нашем самочувствии, поскольку кишечная палочка является полезным симбионтом, и без нее, а также и без других полезных микробов у людей наступает дисбактериоз со всеми вытекающими для пищеварения последствиями.

Но вот человек сталкивается с той же сальмонеллой, вызывающей в лучшем случае расстройство кишечника, особенно летом. И тут в действие вступает принцип молекулярной «кооперации» микроорганизмов, в результате чего кишечная палочка передает плазмиду устойчивости патогенному микробу. Сам процесс такой передачи фрагментов ДНК носит название трансформации и известен очень давно...

Русский лубок 1820 г.

Расы и народы — парадокс антропологии

Недавно журнал «Нейчур» подчеркивал, что прочтение генома человека еще больше обострило парадоксальную ситуацию в современной антропологии. Парадокс заключается в относительно близком генетическом родстве трех основных рас человечества и одновременном существовании около семи тысяч народов и их «языцей».

Парадоксальность эта подчеркивается крайне богатой мозаичностью народов и их культур в тропиках и на экваторе и в то же время наличием практически единого этноса, языка и культуры в циркумполярных областях бескрайних просторов севера Канады и Аляски, Чукотки, Таймыра и Ямала, а также Колы, Скандинавии и Гренландии. Вполне вероятно, что этот парадокс объясняется однообразием условий жизни — и питания! — в арктической зоне и их необычайным разнообразием вне этой зоны.

Эта статья посвящена пищеварению, а не этногенезу, поэтому хотелось бы подчеркнуть только один аспект антропогенеза, так или иначе связанный с ее темой. Недавно Ханс Стедман из Пенсильванского университета в Филадельфии опубликовал в «Нейчур» интересную статью, сразу же привлекшую внимание антропологов. Речь идет о выявлении на молекулярном уровне специфически «человеческой» мутации в гене тяжелой цепи одного из миозинов МУН («миозин хэви»), локализующегося в коротком плече 17-й хромосомы человека 17р13.

Известно, что наши предки отличались (а шимпанзе и гориллы отличаются и сейчас) большими надбровными дугами и нижними челюстями, которые крепятся к черепу с помощью мощнейших мускулов. Нагрузку челюстного аппарата приходится компенсировать огромными мышцами свода черепа, для чего был и есть продольный «гребень», идущий от лба к затылку.

Георг Гросс. «Перед витриной», 1924 г.

И вот где-то 2,5 миллиона лет назад, как показывают молекулярные «часы», произошла мутация в указанном гене. Мутация произошла в результате делеции — выпадения нескольких букв ген-кода. Изменение в гене привело к резкому уменьшению массы и числа мышечных волокон, а также силы жевательной мышцы. Наши предки оказались перед лицом голодной смерти из-за утери способности пережевывать привычную грубую пищу.

При выключении данного гена у мышей у них возникают функциональные дефекты разных лицевых мышц. Наши мышечные волокна в жевательной мышце в восемь раз меньше таковых у макаки.

Ученые давно спорят о причинах резкой смены мощных предков «робустус» значительно более изящными и грациозными «грацилис». Теперь, похоже, все встаю на свои места, тем более что показания молекулярных часов совпадают с данными палеоантропологии ископаемых останков. Мутация имеется у представителей всех рас и групп населения всех континентов, что лишний раз подтверждает правильность гипотезы выхода человека из Африки — «аут оф Африка».

Последствия данной мутации на самом входе ЖКТ были если не катастрофичные, то уж судьбоносные точно. Челюстной аппарат стал много меньше, что потребовало перехода на более калорийное питание животными мышечными тканями. Освободившиеся костные ресурсы были использованы на построение черепа с высоким сводом, что позволило расти мозгу Примерно в это же время началось изготовление каменных орудий.

Рост мозга, обусловленный использованием более калорийной пищи с незаменимыми аминокислотами, резко «продвинул» вперед полюса лобных и височных долей, то есть развитие интеллекта и памяти. Человек окончательно поднялся на две задние конечности, облегчив пальцы рук для более тонких движений. Рука, по выражению Сеченова, стала учить мозг.

Там впереди светлые дни