Нил Шубин - Вселенная внутри нас: что общего у камней, планет и людей

В прошлом разнообразие условий на планете определяло наиболее важные различия между нашими предками — будь то рыбы, пресмыкающиеся или люди. Но потом равновесие сдвинулось, и корни этого изменения можно обнаружить в африканских отложениях возрастом около трех миллионов лет.

Первые каменные орудия были изобретены для того, чтобы разделывать туши. С тех пор мы придумали инструменты для выполнения миллионов разных функций — от производства продуктов питания до подводного плавания. Обмен информацией между людьми тоже постоянно приобретает новые формы: сначала алфавит, потом телефон, теперь цифровые технологии. Наша история — история изобретений, медицины и техники, позволяющих нам воплотить в реальность наши идеи и расширить физические возможности.

Эти идеи и технологии открывают перед нами новые способы защиты от переменчивых условий планеты. Уже во времена натуфийцев сообщества земледельцев отчасти избавились от зависимости от миграции животных. Одежда защищает нас от перемен погоды. Приборы и инструменты помогают выйти далеко за пределы наших физических возможностей. Мы даже создали машины, позволяющие выходить из гравитационного поля планеты и воспринимать сигналы от других небесных тел.

Созидательная активность человека и его физиологические возможности — разные группы инструментов в оркестре: у каждой своя партия, но вместе они создают единое произведение. Переход от сыроедения к потреблению приготовленной пищи запечатлен в строении нашего пищеварительного аппарата и в генах. Появление земледелия отражено в структуре ДНК. Наши технологические и культурные достижения влияют на нашу биологическую природу. Но все эти культурные изменения были, в первую очередь, обусловлены нашими физическими возможностями: крупным мозгом, ловкими руками, органами речи. Биология и культура — инь и ян человеческого существования.

Не нарушаем ли мы сейчас то равновесие, которое было частью нас с самого начала нашей жизни в саваннах, лесах и пещерах? Что бы мы обнаружили, если бы перенеслись во времени на тысячу или миллион лет назад: какие факторы определяли тогда быстроту бега, продолжительность жизни и познавательные способности человека?

Некоторое представление об этом можно получить из бейсбольной статистики. Мы достигли такого уровня развития во всех отношениях, что при оценке физических возможностей человека, например, способности выбить хоумран, следует разделять тех, кто использует современные технические достижения, и тех, кто их не использует. Медикаменты могут настолько сильно изменять физические и умственные способности человека, что, вполне возможно, вскоре соответствующую классификацию придется применять и при вручении Нобелевских премий. С момента возникновения человеческой цивилизации прошло около одиннадцати тысячелетий. Можете себе представить, на что будут способны люди еще через одиннадцать тысяч лет, если учесть постоянно возрастающую скорость изменений в нашей жизни.

Анализируя влияние технологии на нашу жизнь, можно задать вопрос: а что если дарвиновская эволюция больше не определяет порядок вещей? Не привели ли миллионы лет человеческой эволюции к отчуждению человека от планеты и от самого процесса эволюции?

Биологи используют множество методов, чтобы переводить идеи Дарвина и его последователей в математическую форму. И это не пустая затея: числа и уравнения позволяют нам сделать то, что хорошо умеет делать наука, а именно: формулировать предсказания. Одних только фраз типа «выживает наиболее приспособленный» недостаточно. Для предсказания эволюционных изменений нужны количественные данные, отражающие признаки вида, их передачу из поколения в поколение, а также их влияние на успешность развития живых существ в их среде обитания. При описании эволюционного процесса эти данные, особенно «успешность», необходимо определить как можно точнее. Так, под успешностью подразумевается численность жизнеспособного потомства данного существа за всю его жизнь в конкретных условиях среды. Если в каком-то месте красные птицы оставляют больше жизнеспособного потомства, чем зеленые, и окраска птиц сильно зависит от генов (является наследственным), то при прочих равных условиях под действием естественного отбора с течением времени красных птиц будет становиться больше. Естественный отбор не прекращается никогда, и если выполняются определенные условия, его результат неизбежен и предсказуем.

Применить такой подход к анализу эволюции современных людей трудно, потому что необходимые количественные показатели не всегда удается определить с достаточной точностью. В идеале следовало бы провести исследование на очень большой выборке людей, позволяющей проследить историю целых семей и передачу в них наследственных признаков. Самые полные базы данных, отражающие различные признаки, удается составить в ходе проведения широких клинических исследований, направленных на изучение состояния здоровья населения за длительные промежутки времени. Например, в знаменитом исследовании распространения сердечно-сосудистых заболеваний в городе Фремингэм, Массачусетс, которое началось в 1948 году и продолжается до сих пор, было опрошено около четырнадцати тысяч человек. Учитывалось протекание родов, количество детей, множество разных признаков и причины смерти. В других исследованиях проводили анализ заболеваний сосудов, состояния репродуктивной системы и психологических факторов. Наиболее обширные базы данных существуют в странах с обязательной регистрацией актов гражданского состояния. Например, в Дании собрана информация о восьми миллионах человек и отражено множество параметров — от фертильности до семейного анамнеза.

Биолог Стивен Стирнс и его коллеги проанализировали эти данные и пришли к простому заключению. Между людьми, проживающими в разных частях планеты, существуют очень большие различия. В развитых странах, жители которых имеют доступ к медицинской помощи, нормально питаются и пользуются чудесами современной техники, основным фактором, влияющим на эволюционный процесс, является деторождение: сколько люди хотят иметь детей, и в каком возрасте они их производят на свет. В развивающихся странах ситуация иная: на передачу генетических признаков влияет смертность, особенно детская. В одном мире успешность эволюции определяется возрастом родителей при рождении ребенка, в другом успешность прямо связана с выживаемостью. Пути эволюционного развития человеческих популяций зависят от социально-экономических, культурных и технологических факторов.

В прошлом долгосрочная успешность рода определялась возможностью наследственной передачи генов и признаков и часто зависела от внешних условий. Главным источником информации, передаваемой из поколения в поколение, была ДНК. Теперь ситуация не столь очевидна. Американский ученый Норман Борлоуг и его жена имели троих детей, пятерых внуков и шестерых правнуков. Можно взглянуть на их семейное древо и проанализировать передачу генетических признаков. А если мы перенесемся в будущее, то сможем оценить успешность передачи биологических признаков: цвета волос, способности сворачивать язык трубочкой, предрасположенности к заболеваниям, и так далее. Но в какой степени подобные признаки влияют на будущее нашего вида? Возможно, гораздо важнее другое. Борлоуг не только передал гены своим биологическим детям, но его также считают отцом «зеленой революции». Благодаря его усилиям удалось значительно повысить урожайность кукурузы и пшеницы и устойчивость растений к заболеваниям. Он спас и улучшил жизнь миллионов людей на планете. Его идеи живут в других людях, его гений изменил планету. Успешность нашего вида, оценивается ли она по количеству жизней, спасенных благодаря прорыву в медицине и сельском хозяйстве, или по количеству судеб, измененных благодаря великим книгам, философии или музыке, зависит от плодовитости нашего мозга.