В геноме среднестатистического человека по сравнению с геномом среднестатистического шимпанзе 1,23 процента одних «кирпичиков» ДНК заменены на другие. Если сделать поправку на то, что все люди, как и все шимпанзе, чем-то отличаются друг от друга, разница между геномами составит около 1,06 процента. На первый взгляд вроде бы немного, но для генома, насчитывающего 3,2 миллиарда нуклеотидных оснований, это как-никак больше 30 миллионов отличий. Добавим сюда еще пять миллионов участков ДНК, где у нас утеряны или, наоборот, добавлены отдельные фрагменты по сравнению с нашим покрытым шерстью родственником. Это ввергает исследователей в уныние: в целом вроде бы мелочи, но, когда ставится задача среди миллионов различий найти действительно самые значимые, она кажется почти невыполнимой. Но только «почти», поскольку на примере отдельных маленьких фрагментов мы постепенно начинаем понимать, что на самом деле произошло.
Но давайте пока отступим на шаг назад и рассмотрим последние метры нашего собственного эволюционного пути вплоть до сегодняшних дней. Все началось примерно шесть миллионов лет назад в Африке, и было, возможно, так.
Пого вместе со стадом своих лохматых сородичей лениво бредет по джунглям. Солнце только что взошло, становится жарче, с растений испаряется роса, влажность воздуха повышается. Хороший денек! Однако пора бы и позавтракать. Ковыряясь в носу, вожак Пого размышляет, куда бы ему сегодня отвести своих нетерпеливых собратьев: к холмам или на речку. Шлеп! Перезрелый фрукт сваливается ему на макушку, и сок стекает по спине. Стадо ревет от восторга. Гобо издевательски смеется, словно пытается сказать: «Сок такой липкий, что сразу и не отмоешься. Смех да и только!» Но это уже не шутка, а прямое оскорбление царствующей особы. Ведь Пого – босс и подобного поведения не потерпит. Поэтому, как обычно бывает в подобных ситуациях, на злобное ворчание следует аналогичный ответ, и уже через несколько секунд Гобо и еще пара ренегатов спасаются бегством в направлении реки, а Пого ведет своих верноподданных к холмам, стараясь сохранить достойный внешний вид. Правда, то, что его любимая самка Сили пытается слизать сок с его затылка, не слишком ему в этом помогает.
Никто не знает, как там все было на самом деле. Но, во всяком случае, пути наших предков и предков сегодняшних шимпанзе разошлись и начался этап раздельного развития – как в генетическом, так и во многих других отношениях. Изменение, относительно скоро постигшее наших предков, было вызвано мутацией, в ходе которой потерялись два основания в гене MYH16. В результате ген полностью пришел в негодность, вследствие чего мышцы нижней челюсти стали менее сильными и выраженными. Предполагается, что таким образом освободилось дополнительное место в черепе для роста мозга. Кроме того, за счет этого усовершенствовалась моторика нижней челюсти, что способствовало развитию речи. Другими словами, если у тебя слабые мышцы, умей выходить из сложных ситуаций за счет языка – все совершенно логично.
Следующий большой шаг объяснялся, по всей видимости, тем, что наши предки вышли из тени густого леса на просторы саванны. Стоя там и глядя на волнующееся море трав, они наверняка осознали, что саванна резко отличается от леса – ведь здесь было значительно меньше деревьев.
Для эволюции это означало, что предстоит большая работа. Людей надо было поднять с четверенек и поставить на две ноги. Теперь для них важнее было не лазать по деревьям, а уверенно ходить по земле.
Первое правило саванны: там, где меньше деревьев, лучше обзор. Итак, люди встали на задние ноги и научились прямохождению. Стоящий человек быстрее заметит голодную саблезубую кошку и сможет спастись бегством, пока остальные, ничего не подозревая, будут на четвереньках ползать в траве. Эти несколько секунд форы дают солидное селекционное преимущество.
Второе правило саванны: нет деревьев – нет защиты от солнца. Если приходится проводить большую часть дня, расхаживая по открытой местности, то уже вскоре становится жарко. Чтобы избежать теплового удара, надо охлаждаться. Для этого существуют разные стратегии. Кошки и собаки, например, учащенно дышат открытым ртом, а мы потеем. Однако этот способ слабо помогает под густой шерстью. Значит, долой шубу! Мы стали голыми. А потом кто-то понял, что было бы неплохо хоть время от времени чем-то прикрыться от холода, например натянуть на себя шкуру другого животного. Ученые попытались с помощью генетических средств установить, когда люди начали носить одежду, и сравнили генетический материал волосяной и платяной вшей, чтобы выяснить, когда разошлись пути данных видов. Считается, что это произошло более 50 тысяч лет назад, но вполне возможно, что с тех пор прошло и 200 тысяч лет.
В том, что мы остались без шерсти, подозревается ген KRTHAP1, ответственный за производство кератина – главной составной части наших волос. Нам этот ген достался в дефектном состоянии, а у шимпанзе и горилл по-прежнему активен. Остатки у нас волосяного покрова на некоторых участках кожи объясняются тем, что в нашем геноме присутствуют и другие гены, производящие кератин. Волосы на голове у нас тоже подверглись мутации. Правда, после нее волосы не исчезли, а приобрели способность расти до самой смерти. Прическа оказалась хорошей защитой от жары и от холода.
Благодаря всем этим новшествам стало значительно легче переносить жару в саванне. Правда, появилась очередная проблема: под утерянной шерстью оказалась светлая кожа. И это в Африке! Единственным средством от загара с более или менее приемлемым фактором защиты был речной ил. Эволюции пришлось снова вступать в дело, в противном случае ультрафиолетовые лучи быстро превратили бы наших голых предков в хрустящих цыплят, поджаренных на гриле, а ДНК в клетках кожи подверглась бы сильным повреждениям. На помощь пришла усиленная пигментация кожи, которая преграждала путь свету. Однако данное средство оказалось несовершенным, поскольку пигментация породила новую проблему. Дело в том, что ультрафиолетовый спектр солнечного света необходим для выработки в нашей коже витамина D из холестерина, но теперь этот процесс был затруднен.
Оказавшись на лежбище морских котиков, не удивляйтесь, что они время от времени поочередно поднимают свои ласты. Они вовсе не собираются приветствовать вас, а пытаются уловить больше солнечного света для производства витамина D. Поднимая ласты, морские котики делают доступной для света большую поверхность кожи. Конечно, для достижения оптимального результата им стоило бы стоять, балансируя на хвосте, но такая поза для них слишком утомительна.
Столкнувшись с подобной проблемой, наши предки, видимо, сильно опечалились, поскольку дефицит витамина D вызывает депрессию и еще целый букет других недомоганий. Эволюция тяжело вздохнула и вновь отправилась в свою мастерскую. Решение было найдено в виде несколько измененной версии гена, производящего аполипопротеин Е (АпоЕ), который отвечает за транспортировку в организме жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Этот новый вариант способствовал лучшему усвоению витамина D из пищи, но в некоторых случаях приводил к повышенному содержанию холестерина в крови.
Теперь надо было найти питание, в котором было достаточно витамина D. Наши предки осмотрелись вокруг: что у нас тут есть вкусненького в саванне?
Третье правило саванны: нет деревьев – смена меню. Ассортимент еды, предлагавшийся нашим предкам на покрытой травой равнине, полностью отличался от того, что попадало им на зуб в лесу. Здесь не было встречающихся на каждом шагу фруктовых деревьев. Необходимо было срочно менять рацион. Будучи всеядными, предки не отказывались ни от чего съедобного, поедая коренья, плоды и т. п. Но главными источниками витамина D являлись мясо и рыба. К сожалению, мясо не склонно было ждать, пока его съедят, и элегантными прыжками уносилось вдаль. В таких условиях даже мыслей о плодотворной дискуссии по поводу витамина D не возникало.