Как человек менялся за 1000 лет: 8 эволюционных сдвигов

Человек разумный появился примерно 200 тысяч лет назад. По меркам Земли это мгновение, но за это время мы расселились по всей планете, разделились на расы и народы, а около 7 тысяч лет назад в Месопотамии зародились первые цивилизации. Наш быт преобразился до неузнаваемости, но изменился ли сам человек как биологический вид? Случились ли с ним заметные эволюционные сдвиги за последние 1000 лет?

Тысяча лет для эволюции — сущий пустяк. Это всего лишь около 40 поколений, и для серьезных геномных перестроек такого срока недостаточно. Но образ жизни людей изменился радикально, и это уже начало сказываться на теле и генах. Ниже — несколько небольших, но любопытных эволюционных изменений, которые мы успели заметить.

Когда-то человеку приходилась мощная челюсть — попробуй-ка разгрызи орехи, корешки и сырое мясо! В те времена зубы верхней и нижней челюсти у людей смыкались ровно, симметрично. Сегодня у большинства верхние зубы заметно выступают над нижними.

Раньше люди впивались зубами в кусок мяса и отрывали его, потом долго жевали. Но с XVIII века в обиход вошли ножи и вилки, и еду стали нарезать на мелкие кусочки. Надобность в массивных челюстях отпала — пища сделалась мягче. Зубы мудрости появляются все реже: сейчас их нет уже у 35% людей, и эта доля растет. Рот постепенно становится меньше.

Еще одно изменение касается женского тела. Бедра у женщин становятся уже, и за это стоит благодарить современную медицину. Раньше женщины с узким тазом часто погибали в родах, не оставив потомства. Кесарево сечение было известно с древности, но смертность при нем была огромной. Сейчас операция стала безопасной и применяется все шире: в мире около 19% родов проходят с ее помощью. Показатели разнятся по странам: в США это 32%, а в Бразилии — все 56%.

По сравнению с 1960-ми годами число женщин, не способных родить самостоятельно из-за узкого таза, выросло примерно на 20%. Когда узкий таз перестал быть помехой для продолжения рода, естественный отбор перестал отсеивать женщин с таким телосложением, и соответствующая генетическая особенность стала закрепляться. Уже через сто лет можно ждать заметных изменений в фигуре, а рождение ребенка без операции рискует стать редкостью.

Многие врожденные заболевания сегодня встречаются чаще, чем прежде. Раньше их носители часто не доживали до репродуктивного возраста и не передавали свои гены. Современная медицина дает шанс на выживание и продолжение рода почти каждому.

Взять хотя бы диабет. В древности он был редкостью, и дело не только в отсутствии сладкой, калорийной пищи и алкоголя в таких количествах. Люди с диабетом первого типа редко доживали до возраста, когда можно завести детей, а теперь они живут полноценной жизнью. То же касается и серьезных дефектов зрения: раньше с сильной близорукостью человек часто не выживал во взрослом возрасте, а сегодня очки и линзы решают эту проблему.

Изолированные популяции, которые сотни лет назад переселились высоко в горы, успели приспособиться к разреженному воздуху. В их крови переносится больше кислорода — это наглядный пример эволюционной адаптации к экстремальной среде.

Есть и внешне незаметное, но важное изменение, влияющее на выживание человечества в целом. Бактерии и вирусы постоянно мутируют, и со временем они, как правило, становятся менее опасными для носителя. Ведь если хозяин погибает, то и распространяться некому — тупик. Поэтому патогены «смягчаются», а человек, в свою очередь, адаптируется к ним. Наш иммунитет учится распознавать и уничтожать возбудителей болезней все лучше.

Рыжий цвет волос, веснушки и повышенный риск меланомы связаны с дефектом в гене MC1R. Голубоглазые люди появились раньше рыжих — каких-то 10 тысяч лет назад на планете голубоглазых не было вовсе. Это молодые мутации, которые пока не получили широкого распространения.

Есть и совсем свежие генетические новинки. Например, вариант аполипопротеина A1: он улучшает переработку холестерина и снижает риск сердечных болезней и тромбов.

Жители африканской страны Буркина-Фасо имеют мутацию, связанную с гемоглобином, которая снижает вероятность заболевания малярией на 93%. У африканцев в целом устойчивость к этой болезни повышена — иначе в тех краях было бы не выжить, но обладатели мутации переносят малярию лишь как легкую анемию.

В журнале Nature появилось исследование еще о двух любопытных мутациях. Ученые из Колумбийского университета (США) выяснили, что женщины стали устойчивее к болезни Альцгеймера: вариант гена APOE, тесно связанный с недугом, все реже встречается у женщин старше 70 лет.

А мужчины стали менее зависимы от никотина. Мутация в гене CHRNA3, когда-то обусловливавшая сильную тягу к курению у мужчин, практически исчезает из популяции после среднего возраста. Не курящие мужчины в среднем живут дольше и оставляют больше потомства.

Женщины после 70 лет, как правило, уже не рожают, но зато эффективно помогают растить внуков. Благодаря их поддержке родители свободнее, лучше защищены и могут заводить еще детей. Похоже, что те народы, где женщины дольше жили и участвовали в воспитании внуков, оказались в демографическом выигрыше — их популяции стали больше.

И напоследок — курьезный прогноз американских медиков. По их расчетам, к 2100 году более 60% населения Земли будет иметь артерию среднего предплечья — чтобы было удобнее щелкать мышкой.

В завершение — о позитивном. Генетика сегодня развивается стремительно, и это открывает перед человечеством фантастические перспективы. Главное — появляется возможность бороться с тяжелыми наследственными болезнями, которые еще недавно казались приговором. Показательный пример — метод, получивший название «ДНК трех родителей».

В мае 2023 года мировые агентства облетела новость: в Британии появились на свет первые дети от трех родителей. Многие тогда недоумевали: как такое возможно?

Дело в том, что кроме отцовской и материнской ДНК в наших клетках есть еще отдельный геном — митохондриальный. Он гораздо меньше основного (около 1%), но отвечает за важнейшие процессы. Сбои в митохондриальном геноме мешают развитию мозга, мышц и нервной системы. Чтобы победить такие болезни, ученые предложили пересаживать в яйцеклетку геном «третьего родителя» со здоровыми митохондриями.

Уже есть живой пример успеха такой процедуры. Алана Сааринен — обычная, веселая девушка 23 лет, вот только в ее клетках ДНК не двух, а трех родителей.

Из школьного курса биологии мы помним: в ядре клетки у нас по половине ДНК от мамы и папы. Но есть еще митохондрии — своего рода «электростанции» клетки, без которых она не может работать. У них собственная ДНК. Матери Аланы, Шарон Сааринен, пересадили в яйцеклетку митохондриальную ДНК другой женщины и ядерную ДНК отца.

Митохондриальный геном куда скромнее ядерного: всего 13 ключевых генов, влияющих на физическое состояние человека, тогда как в ядре таких генов — около 23 тысяч. Но поломка даже в одном из этих 13 генов крайне опасна. Алана получила от третьего родителя всего 1% ДНК, но именно этот процент позволил ей родиться здоровой.

Метод, официально называемый «цитоплазматический перенос», был для Шарон Сааринен единственной возможностью зачать здорового ребенка. Она уже родила четверых детей: трое умерли в младенчестве, а четвертый скончался в 21 год от синдрома Лея — редкого генетического заболевания. К моменту зачатия Аланы Шарон была бесплодна, и обычные методы искусственного оплодотворения не помогали.

Ученые из Института Сент-Барнабус обследовали женщину и обнаружили, что ее митохондрии работают недостаточно эффективно. Именно этого «кирпичика» не хватало для рождения здорового ребенка. Сейчас метод разрешен только в Великобритании. В США власти изучают вопрос о его легализации.

Сбои в митохондриях чреваты тяжелыми генетическими заболеваниями. Почти все они, за редким исключением, ведут к инвалидности и серьезно сокращают жизнь. Такие болезни встречаются примерно у одного человека из нескольких тысяч — не так уж редко. Современная генетика дает этим людям надежду, и это, пожалуй, самое важное достижение эволюции нашего времени.