Бесконечное число самых прекрасных форм. Новая наука эво-дево и эволюция царства животных

В мимике шимпанзе, орангутанов и горилл, в их манерах, в движениях их изумительно ловких рук мы видим собственное отражение. Это наблюдение всегда вызывало провокационный и для некоторых неприятный вопрос о разнице между людьми и животными. Что видят человекообразные обезьяны, когда смотрят на своих безволосых двуногих посетителей? Что скрывается за долгим пристальным взглядом гориллы? Какие генетические и экологические факторы способствовали тому, что это мы приходим в зоопарк посмотреть на них, а не наоборот?

Моя четырнадцатилетняя племянница Кейти, потрясенная видом человекообразной обезьяны в зоопарке Тампы во Флориде, повернулась к отцу и спросила: "Ты всегда говорил, что мы и шимпанзе идентичны на 99% - Хорошо, но чем мы от них отличаемся?"

Прекрасный вопрос.

Кейти назвала цифру, которую довольно часто упоминают и которая означает почти полную идентичность нашей ДНК и ДНК шимпанзе. В этой главе я начну отвечать на ее вопрос. Я вынужден сказать "начну" по двум причинам. Во-первых, потому что биология только недавно смогла подступиться к вопросу о специфических генетических различиях между человеком и высшими приматами. Осталось узнать гораздо больше, чем мы уже знаем. Во-вторых, по той причине, что некоторого рода данные, полученные, например, с помощью визуализации экспрессии генов и так много рассказавшие нам об эволюции формы животных, для человеческих эмбрионов практически отсутствуют.

Психолог Эрих Фромм однажды заметил: "Человек — единственное животное, для которого собственное существование составляет проблему, какую он должен разрешить и какой он не может избежать". Понятно, что решение требует знаний из многих областей науки — традиционных, таких как палеонтология и сравнительная нейроанатомия, которые уже давно изучают историю человечества и биологические основы нашего мышления, и новых дисциплин, таких как только что вышедшие на авансцену сравнительная геномика, медицинская генетика и эво-дево.

Изменения формы и функций человеческого организма, произошедшие после того, как шесть миллионов лет назад человек и шимпанзе отделились от последнего общего предка, являются результатом эволюции как развития, так и генов человека. Понять, как эволюционировали самые интересные признаки человека — его скелет (двуногость, длина конечностей, кисти и стопы, таз и череп), жизненный цикл (продолжительность беременности, позднее наступление половой зрелости и долгожительство) и, в особенности, крупный мозг, речь и язык, — это одна из самых трудных головоломок в биологии, и для эво-дево в особенности.

В этой главе мы рассмотрим эволюцию формы человека с нескольких точек зрения — палеонтологии, сравнительной нейробиологии, эмбриологии и генетики — и ответим на четыре основных вопроса:

1. Что представляет собой эволюция человека, если рассматривать ее как ряд изменений в цепочке видов, ведущих к формированию современного человека?

2. Есть ли в эволюции человека что-то нетипичное для эволюции других млекопитающих?

3. В каких отделах нашего мозга кроются специфические человеческие способности?

4. Где в нашей ДНК находятся участки, отличающие нас от других высших приматов?

Основная идея этой главы заключается в том, что все, что мы узнали до сих пор об эволюции формы разных животных — бабочек и зебр, дрозофил и зябликов, пауков и змей, — полностью применимо к эволюции формы человека. Мы эволюционировали точно так же, как другие виды. Эволюция отличительных особенностей человека, включая двуногость, крупный мозг, отставленный большой палец и связную речь, определялась изменениями процессов развития, которые модифицировали существовавшие структуры приматов или человекообразных обезьян и накапливались несколько миллионов лет в ходе длинного ряда видообразований. Сейчас мы начинаем узнавать о некоторых специфических генетических различиях между нами и современными человекообразными обезьянами.

Разыскиваем предков