Близкие контакты далёких предков. Как эволюционировал наш вид

Не все качества являются абсолютно выгодными – избавление от шерсти имело свою цену. Когда гоминины начали регулировать температуру тела с помощью потоотделения, они стали намного сильнее зависеть от источников воды. В Африке трудно найти питьевую воду в засушливый сезон. Информация о том, где и когда можно добыть воду, стала жизненно важной, следовательно, ранним гомининам пришлось хранить в памяти знания об условиях в разные периоды года и передавать их следующему поколению. Более того, частые походы к одному и тому же источнику опасны, поэтому стала важной способность эффективно передавать информацию об этих опасностях.

Ультрафиолетовое излучение также должно было обернуться проблемой для наших лишившихся шерсти предков. Без защитного барьера из шерсти кожа гоминин подвергалась прямому воздействию ультрафиолета, который может вызывать серьезные ожоги. Что более важно с эволюционной точки зрения, ультрафиолетовое излучение может приводить к дефектам плода, разрушая фолиевую кислоту в организме матери. Чрезмерное воздействие солнечных лучей в перспективе снижает жизнеспособность потомства; давление отбора неизбежно вело к появлению защитного механизма.

В организме человека эту функцию выполняет особое вещество – кожный пигмент меланин. Он вырабатывается специализированными клетками – меланоцитами. Чем больше его производится, тем темнее кожа. Именно поэтому мы считаем, что первые гоминины в Африке имели относительно темную кожу. Променяв шерсть на пот, древние люди должны были обзавестись темной кожей, чтобы выжить. В отличие от этого, животные с темной шерстью, например шимпанзе, обычно имеют светлую или белую кожу. Поскольку шерсть поглощает солнечные лучи, нет необходимости в пигментации находящейся под ней кожи, а следовательно, и причин для окрашивания кожи.

По этой логике, первые люди с голой кожей должны были быстро стать относительно темнокожими, а все мы сейчас – принадлежать к «черной расе». Однако не у всех в мире темная кожа, у некоторых она почти белая. Как в нашей эволюционной истории появились многочисленные «Белоснежки»?

Как мы вернули светлую кожу

Когда анатомически современные люди расселялись по миру, они перемещались из экваториальных областей на север, где меньше солнца. Время широкого расселения гоминин пришлось на очередной цикл оледенения и межледниковья – ледниковый период. В периоды ледниковья частота пасмурных дней увеличивалась, света было немного. При снижении интенсивности инсоляции нужно было блокировать меньше ультрафиолета, и люди уже не испытывали потребности в большом количестве меланина. Одного этого изменения, однако, было недостаточно для запуска процесса осветления кожи – не нуждаться в меланине не то же самое, что нуждаться в светлой коже. Если бы меланин не имел никакого отношения к выживанию, не было бы разницы, темная у вас кожа или светлая.

Оказалось, что цвет кожи не является сугубо элективным признаком. Он критически значим для регулирования потребления питательных веществ. В случае фолиевой кислоты от цвета кожи может зависеть жизнь. Чтобы выжить в регионе с интенсивной инсоляцией, нужно много меланина, аналогично для выживания в регионе со слабой инсоляцией меланина у вас должно быть мало. Почему? Потому что нашему организму требуется некоторое количество ультрафиолета для синтеза витамина D. Витамин D играет определяющую роль в кальциевом обмене и усвоении питательных веществ, без него кости теряют прочность и деформируются, поскольку кальций не усваивается как следует. Если взрослые на долгое время лишаются витамина D или дети испытывают его дефицит в периоды роста, у них могут развиться рахит и другие опасные расстройства.

Деформация костей не обязательно приводит к смерти, но женщин репродуктивного возраста она, безусловно, ставит на грань выживания. Особенно губительна в смысле деторождения деформация костей таза. Перед лицом столь очевидной репродуктивной угрозы для матерей и младенцев человечество выработало защитный механизм – светлую кожу, способствующую синтезу витамина D в северных регионах.

На карте мира цвет кожи меняется плавно, градации соответствуют широте. Более темная кожа наблюдается в экваториальной области, а более светлая – вдали от экватора, как и предсказывает гипотеза, увязывающая этот признак с витамином D. Причиной градации является то, что годовая доза солнечной радиации зависит от удаления от экватора: чем ближе к экватору, тем этот показатель выше, чем дальше, тем он меньше.

Гены, определяющие цвет кожи, были открыты совсем недавно – сообщение об обнаружении первого такого гена, отвечающего за выработку меланина, появилось в 1999 г. С тех пор было открыто по меньшей мере еще двенадцать генов. Изменчивость цвета кожи обусловлена их комбинациями. Некоторые гены являются регулирующими: они «включают» или «выключают» ген, вырабатывающий меланин. Белоснежка из знаменитой немецкой сказки XIX в., вероятно, имела один из генов, отключающих ген, который отвечает за выработку меланина.