Страница 2 из 4
Год спустя исследователь Мишель Брюне объявил, что нашел в Чаде останки вида Sahelanthropus tchadensis: это был череп гоминида возрастом 7 миллионов лет. Гоминида назвали Тумаем. Похоже, он тоже был прямоходящим – это доказывает затылочное отверстие, расположенное в основании черепа и служащее местом соединения головного и спинного мозга. У человека это отверстие находится в самой нижней части черепа, там, где он соединяется с позвоночником. А у шимпанзе оно смещено в сторону затылка, такое расположение характерно для животных, ходящих на четырех конечностях.
Тем не менее неполнота скелета этих ископаемых находок не позволяет точно определить, к какой ветви гомининов они относятся и когда точно жили. Некоторые палеоантропологи склонны относить сородичей Тумая к прародителям шимпанзе, возможно, даже горилл. Их позиция на генеалогическом древе остается неясной, поскольку все виды гоминидов, жившие во времена, близкие к моменту расхождения ветвей человека и крупных обезьян, весьма схожи. Если бы рядом с каким-либо из черепов удалось найти бедренную кость той же особи, возможно, это помогло бы точнее определить место общего предка на дереве приматов.
Еще одна любопытнейшая находка, останки Ardipithecus, имеет более позднюю датировку и более высокую сохранность костей. Этой особи 4,4 миллиона лет, ее описал в 2004 году американский исследователь Тим Д. Уайт после 15 лет изучения тысяч скелетов и костных фрагментов, обнаруженных во время раскопок в Эфиопии. Судя по тому, что находку окружали останки животных, гоминид жил в лесу; имел рост около 1,20 м и отлично умел и ходить на приличные расстояния, и лазать по деревьям. Большой палец стопы у него торчал в сторону, но сама стопа была менее гибка, чем у шимпанзе. Ему было немного легче, чем обезьянам, передвигаться на двух ногах, но его руки и пальцы с длинными согнутыми фалангами все еще были отлично приспособлены для жизни на деревьях. Его мощные клыки были унаследованы от предков, а череп по объему – сравним с черепом шимпанзе. Некоторые исследователи склонны считать его прямым предком австралопитека (и, следовательно, человека), другие же видят в нем скорее дальнего родственника, более близкого все-таки к ветви шимпанзе.
Среди приматов выделяют гоминоидов – обезьян, у которых есть копчик, рудимент из нескольких позвонков, заменивший длинный хвост их далеких предков. К этому зоологическому семейству принадлежат все ископаемые обезьяны, происходящие от проконсула, обитавшего в Африке 23 миллиона лет назад, и дюжина современных видов: гиббоны, орангутаны, гориллы, шимпанзе, бонобо и человек.
Гоминоиды отличаются и рядом других особенностей – строением кистей рук, расположением лопаток. Они противостоят, таким образом, церкопитекоидам, обезьянам Старого Света с длинными хвостами (последние не утратили их в процессе эволюции). А обезьяны Америки, Нового Света, относятся к еще более отдаленной группе приматов, широконосых обезьян.
Классификация гоминоидов в последние годы претерпела серьезные изменения в связи с новыми открытиями, пролившими свет на наши родственные связи, раскопками, в ходе которых были найдены ископаемые скелеты исчезнувших видов, и расшифровкой ДНК тех и других. Сегодня зоологи относят к гоминоидам орангутанов, горилл, шимпанзе, бонобо, человека и многочисленных представителей вымерших видов.
Что касается гомининов, то в это подсемейство входят виды, более близкие к человеку, чем к шимпанзе. Палеоантропологи уже описали около 20 подобных видов; среди них такие, как сахелантроп, австралопитек, парантроп, и некоторые виды рода Homo, такие как Н. habilis, Н. erectus, Н. neanderthalensis и Н. sapiens. Ученые полагают, что все они прямоходящие.
Многообещающие мутации
Хотя ископаемые останки и дают нам примерное представление о времени и месте появления первых гомининов, тем не менее сейчас у нас есть и другой, дополнительный источник информации – ДНК. С тех пор как расшифровка этой молекулы стала рутинной процедурой в исследовании, как биологическом, так и палеонтологическом, уже миновало несколько лет (см. ниже раздел «ДНК, гены, мутации»).
Различия между ДНК человека и шимпанзе стали результатом мутаций, случившихся после расхождения этих двух линий. Исследователи обнаружили в ДНК точечные мутации (например, участок молекулы А был заменен на С), подавление одних отрезков молекулы и удвоение других, изменение порядка составляющих молекулу оснований (два вида имеют разный набор хромосом). Некоторые из этих мутаций не имели явных последствий, тогда как другие ответственны за те особенности, что отличают человека от шимпанзе. Сравнивая геномы, исследователи надеются выявить генетические события, которые привели к серьезному расхождению этих видов.
Похоже, что именно исчезновение или дезактивация некоторых участков ДНК сыграли важную роль в процессе расхождения видов. Например, у человека и шимпанзе разные гены отвечают за производство миозина, белка, участвующего в процессе сокращения мышц. Ген MYH16 производит вариацию миозина, участвующую в процессе жевания. А у человека этот ген не активен. Возможно, эта мутация способствовала уменьшению челюсти у наших предков.
Мутации могут влиять и на поведение особей. К примеру, человек в процессе эволюции утратил вибриссы (очень чувствительные осязательные жесткие волоски, которые есть у многих млекопитающих, в том числе и у шимпанзе) и шипы на пенисе, крошечные кератиновые бугорки, которые у шимпанзе наличествуют. Утрата этих шипов снизила чувствительность пениса и привела к увеличению продолжительности полового акта (у шимпанзе он очень короток). А нам известно, что приматы, утратившие эти шипы, как правило, моногамны.
То же самое можно предположить и относительно других особенностей строения и поведения, отличающих человека от крупных обезьян: таких как утрата физических изменений во внешности во время периода овуляции или развитие вторичных половых признаков вроде женской груди или отсутствия волос на лице. Эти мутации придают большую значимость отношениям между полами и меняютжизнь гомининов, усиливая привязанность между самцами и самками, делая более тесными их социальные связи и в конечном счете повышая защищенность малышей.
Любая из наших клеток содержит 46 хромосом, представляющих собой скрученные и сложенные гармошкой нити ДНК. Наш геном, то есть наша ДНК – это огромная цепь, состоящая из 3,2 миллиарда нуклеотидов, то есть четырех основных элементов, обозначаемых буквами «А, Т, Г и Ц».
Термин «секвенировать ДНК» означает установить последовательность, в которой эти элементы следуют друг за другом (например, АГАТЦЦ). Эта последовательность отличается не только у разных биологических видов, но и у представителей одного и того же вида. Гены – это фрагменты ДНК, которые транслируют приказы, регулирующие деятельность клетки. В 20 тысячах человеческих генов записана вся информация, необходимая для развития индивидуума и функционирования его клеток. Другие отделы ДНК играют важную роль в управлении этой сложной системой передачи приказов, контролируя различные проявления генов, степень их активности. Активность тех или иных генов меняется на различных стадиях развития особи или же в различных типах клеток.
Мутация – это нарушение последовательности ДНК, произошедшее в результате той или иной случайности. Если ген подвергается мутации, то его активность часто претерпевает изменения. Любой ген может принимать разные формы, так называемые аллели: последовательности составляющих их нуклеотидов отличаются в результате произошедших мутаций.
Если мутация происходит в половой клетке, яйцеклетке или сперматозоиде, которые участвуют в процессе оплодотворения, новый организм в каждой своей клетке воспроизведет эту мутацию (однако только в половине собственных половых клеток). Таким образом мутации передаются из поколения в поколение. Каждая новая особь несет от 100 до 200 новых мутаций, переданных ей родителями – к счастью, большая часть из них не имеет никаких последствий для развития и жизни.