Третий шимпанзе

Большинство приверженцев последней теории всегда считало, что у горилл и шимпанзе гораздо больше общего между собой, чем у каждого из этих родов — с Homo sapiens. Таким образом, по их мнению, человеческая ветвь эволюции ответвилась от общего «ствола» раньше, чем разделились ветви горилл и шимпанзе. Такой вывод отражает общепринятую точку зрения: гориллы и шимпанзе относятся к «обезьянам», а мы представляем собой нечто другое. Однако вполне возможно, что мы настолько отличаемся от горилл и шимпанзе лишь потому, что они не слишком изменились со времени нашего происхождения от общего предка. Человек же претерпел огромные изменения по ряду важных и очень заметных признаков, таких как появление прямохождения и увеличение размеров мозга. В этом случае возможно, что человек ближе всего к гориллам, или к шимпанзе, или что человек, горилла и шимпанзе примерно одинаково отстоят друг от друга по строению генома.

Таким образом, споры анатомов по поводу нашего первого вопроса — ветвей нашего генеалогического древа — продолжаются Однако, какой бы вариант генеалогического древа мы ни выбрали, анатомические исследования не дают ответа на остальные два вопроса — о времени ответвления нашей ветви эволюции и о генетическом расстоянии между обезьянами и человеком. Исследование палеонтологических находок, в принципе, может помочь в восстановлении полного генеалогического древа приматов, пусть и без генетического расстояния. То есть, если бы у нас было достаточное количество палеонтологического материала, появилась бы надежда собрать серию датированных ископаемых останков первобытных людей и такую же серию датированных ископаемых останков первобытных шимпанзе, причем полученные ветви эволюционного древа сходились бы на общем предке в районе десяти миллионов лет назад, а полученная ветвь, в свою очередь, сходилась бы с ветвью, построенной по серии датированных ископаемых останков первобытных горилл, около двенадцати миллионов лет назад. Увы, надеждам на то, что ископаемые останки откроют долгожданную истину, не суждено было сбыться: исследователям не удалось найти в Африке никаких ископаемых останков человекообразных обезьян, живших в рассматриваемый период (от 5 до 14 миллионов лет назад).

Ответ на вопрос о нашем происхождении пришел с неожиданной стороны: из молекулярно-биологических исследований в области таксономии птиц. Около тридцати лет назад молекулярные биологи начали понимать, что химические вещества, эти «кирпичики» животных и растений, могут служить в качестве «часов», по которым можно определять генетическое расстояние и время расхождения ветвей эволюции. Принцип состоит в следующем. Предположим, есть определенные молекулы, которые присутствуют у всех видов и чья структура у каждого вида определена генетически. Далее, предположим, что эта структура, медленно изменяется на протяжении миллионов лет благодаря генетическим мутациям, а скорость изменения одинакова у всех видов. У двух видов, произошедших от общего предка, первоначальная структура молекул будет идентичной, унаследованной от этого предка. Но затем мутации в этих двух видах происходят независимо, что приводит к структурному различию молекул. Таким образом, различия в структуре «версий» молекул, присущих этим двум видам, будут постепенно увеличиваться. Будь известно, сколько изменений молекулярной структуры в среднем происходит за 1 миллион лет, можно было бы использовать текущие различия в структуре молекул между любыми двумя родственными видами животных в качестве часов, и по ним определять время, прошедшее с момента происхождения этих видов от общего предка.

Допустим, например, что по палеонтологическим материалам известно: львы и тигры «разделились» 5 миллионов лет назад. Далее предположим, что структура некой молекулы у львов на 99 процентов соответствует структуре аналогичной молекулы у тигров и отличается Только на 1 процент. Таким образом, если взять пару видов, палеонтологических свидетельств эволюции которых не сохранилось, и выяснить, что структура этой молекулы у них отличается на 3 процента, по молекулярным часам можно определить, что дивергенция признаков у этих двух видов началась трижды пять, то есть пятнадцать, миллионов лет назад.

Хотя на бумаге схема выглядит красиво, биологам пришлось потратить немало усилий на доказательство ее практической применимости. Прежде чем применять метод молекулярных часов, необходимо было сделать четыре вещи. Во-первых, ученым надо было найти наиболее подходящую молекулу; во-вторых, выработать способ быстрого измерения изменений молекулярной структуры; в-третьих, доказать точность молекулярных часов (т. е. что эволюция молекулярной структуры происходит с одинаковой скоростью у всех исследуемых видов); и в-четвертых, измерить эту скорость.