Жан-Батист Панафье - Дарвин на отдыхе [Размышляем над теорией эволюции] [litres]

С уменьшением размера челюстей первые Homo sapiens пережили большое давление со стороны отбора, связанное с зубами мудрости, поскольку эти коренные зубы могли вызвать серьезные нагноения при неправильном росте. В результате отбора многие люди сегодня лишены зубов мудрости. Однако нет никаких оснований полагать, что эволюция продолжится до полного их исчезновения, поскольку мастерство дантистов заметно сократило риски, связанные с этими зубами. Отбор сыграл важную роль и в нашем телосложении. У популяций, обитающих в теплых, влажных лесах, рост уменьшился, а у тех, кто живет в северных широтах – регионах, сложных для жизни и относительно бедных питанием, – напротив, увеличился. И в обратную сторону: в последние десятилетия повсеместно наметилось повышение среднего роста человечества, что связано с улучшением питания и изменениями в окружающей среде. Хотя, казалось бы, отбор мог продолжать действовать в прежнем ключе, опираясь на увеличение доли выживших среди новорожденных.

Эволюция в значительной мере сформировала наш рацион. Уже Homo erectus 400 тысяч лет назад готовил себе пищу, задолго до появления на свет Homo sapiens ! Мы эволюционировали, пользуясь преимуществами хотя бы частично обработанной пищи, которая стала более питательной и легкой для переваривания. Переход к потреблению продуктов сельского хозяйства, богатых крахмалом, произошел примерно 10 тысяч лет назад, совсем недавно по меркам общей истории эволюции. Мы изучили начало процесса адаптации к новому рациону, прежде всего рост способности переваривать крахмал. Сравнение генома современного человека с ДНК, сохранившейся в костях доисторического человека, выявило то давление, которое оказал естественный отбор на наших предков, пока они модифицировали рацион.

Так, определенные изменения претерпели гены, участвующие в метаболизме лактозы, главного молочного углевода. Эти гены принципиально важны для новорожденного, для которого молоко является единственной пищей. У взрослых особей большинства млекопитающих, которые никогда не пьют молоко, эти гены перестают экспрессироваться. Но 10 тысяч лет назад, после возникновения животноводства, молоко коров, коз и овец стало значимой составляющей рациона человека. Анализ генома показал, что в ту эпоху процесс отбора активно поддерживал деятельность генов, связанных с потреблением молока. И сегодня половина взрослого населения Земли сохраняет способность переваривать лактозу.

Новый, оседлый образ жизни наших предков привел и к другим последствиям. Выросло количество инфекционных заболеваний, связанных со скученностью, царившей в деревнях. Наш геном хранит в памяти эти события в форме модификаций генов, отвечающих за иммунную защиту. Это яркий пример влияния нашей цивилизации на гены.

Эволюционная медицина появилась в конце XX века, сначала в англосаксонском мире. Во Франции первого университетского диплома, посвященного медицинскому применению нашей эволюционной истории, пришлось ждать до 2016 года. Эта отрасль знаний, пока еще зачастую игнорируемая в медицинских кругах, предлагает учитывать эволюцию всего вида для комплексного понимания проблем со здоровьем человека и выбора методов лечения.

Наш вид родился и почти всю жизнь провел в режиме охотника-собирателя, когда тучные периоды сменялись голодными эпохами, отчего наш вид менялся как количественно, так и качественно. Мы охотно приписываем современные эпидемии ожирения и диабета нашему методу запасать пищу в форме жира, который поможет нам пережить периоды вынужденного недоедания. Драгоценная способность наших предков обернулась серьезным неудобством в период постоянного продуктового изобилия. Сегодня окружающая среда меняется гораздо быстрее, чем эволюционируем мы сами: ничто не подготовило нас к потреблению огромного количества сахара и тем более – к курению табака!

История нашего развития повлияла и на наше восприятие нормы в отношении продолжительности жизни. Изначально длительность жизни в природе определялась не максимально возможным сроком, а только периодом размножения особи. После истечения возраста, когда мы можем стать родителями, нет никаких причин для «программирования на выживание». То, что полезно для размножения генов, совершенно необязательно желательно для организма в целом.

Еще одной важной сферой интереса эволюционной медицины стал анализ того, как бактерии обретают устойчивость к антибиотикам. Массовое применение антибиотиков в больницах и в домашних условиях, а также в животноводстве привело к отбору устойчивых ветвей за счет более уязвимых. Проблема эта не нова: во время Второй мировой войны всего через два года появились первые признаки устойчивости бактерий к пенициллину.

Могут оказаться продуктивными и другие исследовательские направления. Согласно текущей модели возникновения опухолей, одна из клеток переживает мутацию, в результате которой оказывается сильнее своих соседок, прежде всего за счет того, что может делиться бесконечно. Популяция формирующихся клеток начинает захватывать все ресурсы среды – питательные вещества или кислород из кровеносных сосудов. Внутри этих клеток происходят новые мутации, которые позволяют им разворачивать циркуляцию крови и питательных веществ в свою пользу. Это типичный эволюционный процесс с мутациями и естественным отбором. Поэтому опухоль можно рассматривать как экосистему, в которой популяции нескольких типов клеток-мутантов находятся в конкуренции между собой за источники питания.

Если принять эту концепцию, она может повлиять на методы лечения опухолей. Эффект химиотерапии заключается в уничтожении части клеток, но оставшиеся размножаются беспрепятственно, как бактерии, которые приобрели устойчивость к антибиотикам. Врачи предлагают «адаптивную терапию», при которой они стараются только стабилизировать опухоль путем менее концентрированной и более короткой химиотерапии. Так мы не уничтожаем уязвимые клетки, их остается достаточно много, чтобы продолжать конкурировать за ресурсы с самыми устойчивыми. Опухоль не исчезает, но стабилизируется и остается восприимчивой к химиотерапии.

Параллельно развивается область эволюционной психологии, которая ставит перед собой задачу найти корни нашего поведения в адаптации предков к окружающей среде, заметно отличавшейся от современной. Одни ученые пытаются установить взаимосвязи между историей нашей эволюции и основными ментальными болезнями, которыми страдает человечество. Другие выдвигают гипотезу, что верования человека – это результат мозговой деятельности в ответ на конкретные вызовы или косвенные последствия других когнитивных адаптаций. Как и в биологии, некоторые черты функционирования нашего мозга были сформированы отбором, но большинство, возможно, – всего лишь побочный продукт реальной адаптации. Наши когнитивные способности, безусловно, выросли пропорционально увеличению численности социальных групп и значимости межличностных отношений, но ничто априори не предполагало, что наш мозг позволит нам играть в шахматы или разбираться в основах квантовой физики. Так, обучение чтению требует переориентации мозговых структур, некогда имевших другие функции. В данном случае значимость чтения у конкретного человека, вероятно, коррелирует с его способностью различать лица! Таким образом, мы сталкиваемся с формой экзаптации, как и в случае с перьями у динозавров. Только здесь причина находится в сфере культуры, а не биологии.