Алексей Алексенко /

Естественный отбор среди нас

Генетики нашли хитрый способ наблюдать эволюцию человека, происходящую буквально на глазах

Иллюстрация: РИА Новости
Иллюстрация: РИА Новости
+T -
Поделиться:

Год назад наши читатели узнали от нас, что эволюция человека продолжается. В тогдашней статье было много саркастических намеков на то, что, мол, в нашей нынешней ситуации, когда здоровенная общность людей вновь и вновь, несмотря на уроки истории, на разные лады воспроизводит одно и то же свинство, надеяться остается только на дарвиновскую поступательную эволюцию. Прошел всего год, и шутки о российской нации как плацдарме, где есть где поработать естественному отбору, вообще перестали кого-то смешить. Поэтому без долгих интродукций перейдем сразу к делу, тем более что предметом исследования, о котором пойдет речь, была эволюция обитателей Великобритании, а не России.

Напомним, что у нас было год назад: исследователи из лаборатории генетика и антрополога Дэвида Рейха доложили результаты расшифровки геномов людей неолита, чьи останки были найдены в разных местах Европы. Сравнивая их с нынешними людьми, генетики сделали выводы о том, какие гены за последние двадцать тысяч лет эволюционировали быстрее всего под действием естественного отбора.

Десять тысяч лет — один миг для эволюции; но с нашей колокольни они выглядят как чудовищно долгий срок. Вся история цивилизации укладывается в треть этого промежутка. Десять тысяч лет назад наши предки ходили черт знает в чем и никогда не мылись с мылом — одной этой причины достаточно, чтобы относиться к ним с эволюционным высокомерием. Уж конечно, у этих дикарей был и естественный отбор, и все, что бывает у животных. Но сейчас-то получше стало, разве не так? Какой может быть естественный отбор, когда люди всех генотипов равны перед законом и прикреплены к поликлиникам?

До недавнего времени генетики не знали, как ответить на этот вопрос. Чтобы зафиксировать направленную эволюцию гена, надо, чтобы в нем накопились мутации. Но мутации, особенно в важных генах, не случаются так уж часто. Чтобы их заметить, надо собирать большую статистику. Сейчас, когда в разных странах коммерческие компании готовы расшифровать ваш геном за полтыщи баксов, начала накапливаться неплохая статистика — в базах данных есть геномы десятков тысяч пациентов. Однако, чтобы увидеть среди них еще и эволюцию, надо, чтобы эти компании работали хотя бы на протяжении пары десятков поколений. То есть к XXV веку и узнаем, эволюционируем мы или уже нет.

Но генетики отказались ждать так долго и придумали кое-что хитрое.

Кто не любит научной скучнятины, следующие три абзаца не читает. Остальные, напротив, концентрируют внимание. Смотрите: ждать мутаций в одном конкретном гене бессмысленно. Но геном большой, и каждый человеческий детеныш при рождении несет примерно 70 новых мутаций, отличающих его от всех остальных людей на планете. Эти мутации в подавляющем большинстве не имеют ни малейшего проявления (по некоторым оценкам, в среднем лишь три из них могут иметь гипотетический вредный эффект). Такие уникальные мутации популяционные генетики называют «синглтонами». Потом у этого человека рождаются свои детеныши, и к его (и его супруги/а) синглтонам добавляются еще 70 новых. Итого: синглтоны — неплохой счетчик поколений.

Теперь вернемся к тому гену, эволюцию которого мы хотим проследить. Допустим, именно этот вариант гена очень хорош и его пропорция быстро увеличивается в популяции, то есть те детишки, которые унаследовали полезный ген от папы или мамы, с большой вероятностью размножатся. Но ведь ген от папы или мамы они получают не в чистом, аккуратно вырезанном виде, а в составе куска хромосомы. Это значит, что если в окрестностях маминого гена есть мамины синглтоны, то и они унаследуются и размножатся. Таким образом, если по гену идет сильный отбор — и его частота возрастает, — то его окрестности будут куда менее разнообразны в смысле синглтонов, чем у гена, который давно и бессмысленно болтается в популяции.

Можно объяснить и по-другому: если частота гена быстро увеличивается, то в прошлых поколениях он был у значительно меньшего числа особей (людей). Потому и разнообразие синглтонов в окрестностях гена будет характерно для той, прежней небольшой численности. Они просто не успеют накопиться.

Просим вернуться в аудиторию тех, кому лень думать. Вышеописанную блистательную логику и применил Джонатан Притчард и его коллеги из Стэнфордского университета. Они использовали данные геномов 3000 британцев, расшифрованных в рамках программы. Компьютеру было велено определить плотность синглтонов — уникальных мутаций, отличающих одного индивидуума от другого, — в разных участках генома. Те области, где эта плотность была меньше, с большой вероятностью находятся на эволюционном подъеме: где-то там есть ген, на который отбор действует прямо сейчас. Если точнее, под «прямо сейчас» понимается период менее 100 поколений, а это интервал времени, уж точно укладывающийся в историю европейской цивилизации, от римлян до нашего светлого сегодня.

Результаты не поражают новизной. Как и в исследовании Рейха, эволюционным фаворитом оказался ген LCT — способность взрослого человека переваривать лактозу. Другой фаворит — светлые глаза и волосы. Мы уже обсуждали, что оба эти признака, вероятно, оказались полезны для европейской популяции, получающей мало солнечных лучей и страдающей от недостатка витамина D.

В той же нашей заметке говорилось и о том, что у североевропейского населения якобы идет отбор в пользу более высокого роста. Подтвердился ли этот результат? Рост человека не зависит от единственного гена. Он зависит от многих-премногих генов, про которые генетики пока ничего толком не знают. Но оказалось, что для метода, предложенного Притчардом, это не проблема. У него ведь были данные 3000 британцев, и они включали полную расшифровку генома, а также и некоторые данные его носителей. В том числе рост. Для компьютера задачка оказалась пустяковой: выявить все точки генома, статистически коррелирующие с ростом носителя, и посмотреть плотность синглтонов в окрестностях. И не беда, что таких точек оказалось сотни тысяч. Компьютер все подсчитал и сказал: да, наш рост, кажется, тоже эволюционирует в сторону увеличения.

Итак, доказано, что в историческое время в Европе естественный отбор у человека разумного продолжался. Продолжается ли он сейчас?* Среди отбиравшихся в последние века признаков исследователи назвали ширину таза у женщины и окружность головы ребенка: ясно, что женщины и дети, у которых эти параметры не соответствовали друг другу, раньше умирали во время родов. Но теперь, конечно, больше не умирают. Отбор по признакам, связанным с авитаминозом, тоже, скорее всего, прекратился. Что там с ростом, сказать сложно. Однако при наличии столь точных методов анализа генетикам уже не придется ждать тысячи лет, чтобы ответить на этот вопрос.

Тут в конце заметки опять полагается русофобская шутка о том, куда, мол, мы-то с вами эволюционируем. Опустим и ее тоже. Тем более что генофонд российского народа что-то никто не спешит расшифровывать: у этого народа секвенаторов ДНК столько, сколько в одной дальней провинции Китая, да и те по большей части простаивают ввиду отсутствия расходных материалов. Зато есть «Искандеры». Если вам так уж хотелось финальную шутку, вот это сейчас она и была.

_____________________________

* Примечание. На недавней конференции «Биология геномов», где вышеупомянутый Притчард докладывал о своих результатах, прозвучали также весьма забавные доклады о том, что якобы отбор еще как идет! Фактор отбора — вы будете смеяться, как сумасшедшие! — курение. Источник статистики — опять же геномы британцев, а также данные их родителей (а именно возраст смерти). Есть аллель гена никотинового рецептора, про который известно, что его носителям труднее бросить курить. Так вот наличие этого гена у современного британца коррелирует с ранней смертью отца (который жил в такие времена, когда все мужчины курили). А с возрастом матери (которая точно не курила) не коррелирует. Это, говорит американец Джозеф Пикрелл, свидетельствует об отборе!

Но как-то это звучит неубедительно. Не будем уж говорить о том, что отбор точно не действует на людей по истечении детородного возраста, но для убедительности этих данных вообще-то неплохо бы доказать, что само курение коррелирует с ранней смертью. Таких данных, несмотря на все старания антитабачных активистов, пока нет, а то, что есть, не выдерживает статистических критериев достоверности. И конечно, нет данных, что британцы старшего поколения будто бы только и мечтали бросить курить, и лишь зловредный ген им помешал. Так что, уважаемые читатели, на научных конференциях бывают доклады разного качества: есть получше, а есть и обычные.