Юный техник, 2009 № 02

Недавно один японский исследователь опубликовал статью, где этот вопрос разбирается на генетическом уровне. Он провел тщательный анализ генов обонятельных рецепторов шести видов позвоночных — лягушки, курицы, утконоса, опоссума, собаки и мыши. Среди прочего подтвердилась известное правило: если мы что-то обретаем, то обязательно что-то утрачиваем. В данном случае исследователи проследили, как постепенно улучшалось обоняние у наземных позвоночных.

А.В. Марков

на рабочем месте.

Оказалось, что у общего предка всех наземных позвоночных было около сотни обонятельных генов. Когда дерево эволюции разветвилось и появились, с одной стороны, звероподобные ящеры, а с другой — предки современных рептилий и птиц, обонятельных генов у них осталось столько же — около сотни.

А вот дальше начинается резкий прирост. У общего предка утконоса и остальных зверей набралось более 300 генов. У общего предка плацентарных и сумчатых, то есть опоссума, уже около 670 обонятельных генов. А общий предок собаки и мыши обрел их аж 740…

При этом выяснилось, что рост количества обонятельных генов как раз совпадает во времени с утратой генов, ответственных за цветовое зрение.

— Получается, что с развитием обоняния животные теряли умение различать цвета?

— Совершенно верно. У млекопитающих ухудшалось цветовое зрение и быстро улучшалось обоняние. Видимо, это было связано с переходом к ночному образу жизни: ночью ведь, как говорится, все кошки серые.

Очевидно, на каком-то этапе произошло и разделение наших человекообразных предков на несколько ветвей.

«Хомо сапиенс» — лишь один из видов: были и другие, но они вымерли. Зато выжили человекообразные обезьяны. Возможно, они потому и выжили, что отказались от прямой конкуренции с людьми и приспособились к иному образу жизни, для которого развитие человеческого разума не требовалось.

— Ну, а сами-то мы можем дальше эволюционировать? Скажем, добавить к уже имеющимся шестое чувство, седьмое и так далее?

— Казалось бы, если мы к мозгу подключим некий новый сенсор, то у нас не появится сразу новое чувство, потому что у нас нет в мозгу соответствующих структур, которые могли бы обрабатывать информацию нового вида. Но, судя по тому, как шла эволюция, по-видимому, при добавлении нового рецептора новое чувство иногда появляется сразу. Потому что, вероятно, мозг использует какие-то универсальные обобщенные механизмы обработки сигналов. Говоря иначе, в процессе индивидуального развития мозг учится различать сигналы, приходящие от разных рецепторов, и на их основе строить картину мира. Причем для этого ничего не нужно менять в самом мозге.

Недавно был проведен эксперимент на мышах, подтверждающий этот вывод. У нормальных мышей дихроматическое зрение: они отличают зеленый цвет от синего, но не от красного. Но для опыта были выведены мыши, в геном которых добавили человеческий ген. В итоге получились животные, которые стали отличать красное от зеленого гораздо лучше, чем их дикие предки.

Прямое влияние окружающей среды не может непосредственно вызвать направленные изменения в организме. Если, например, мы поставим животных в такие условия, что им очень нужно видеть миллион оттенков цвета, эта способность у них не появится. Но если у кого-то из этих животных возникнет случайная мутация, улучшающая зрение, то ее затем поддержит естественный отбор. А вероятность того, что такая мутация может случиться, достаточно высока.

— Получается, что в ходе эволюции большую роль играет случайность?

— Да, в геноме, как показывают исследования, довольно часто происходит случайное удвоение генов. В том числе и обонятельных рецепторов. Эту мутацию поддерживает естественный отбор, а затем происходит очередная мутация и новое усиление того же чувства. С другой стороны, если поместить животное в темноту, где зрение бесполезно, то от этого оно не исчезнет. Гены зрения могут сохраняться миллионы лет. Но при этом вредные мутации со временем приведут животное к слепоте.

— Идет ли эволюция человека в настоящее время?

— На уровне отдельных генов она продолжается и в наши дни. Возьмем такой пример. Большинство млекопитающих во взрослом состоянии не способны переваривать молочный сахар лактозу. У детенышей есть фермент, расщепляющий лактозу, а у взрослых он перестает производиться, и они молоко переварить не могут.