Жизнь зародилась на Земле 4,5 млрд лет назад. По этим меркам люди — совсем юные создания. Кем были наши предки и как они менялись? В какую сторону сегодня движется эволюционный процесс и что будет, если за нас все будут делать роботы и искусственный интеллект? ПостНауке рассказал антрополог Станислав Дробышевский.

От обезьян к Homo Sapiens

— Когда и как появились первые люди?

— Представители вида Homo появились около 2,5–3 млн лет назад в Восточной Африке. Это был долгий и сложный эволюционный путь — от первых приматоморфов (66 млн лет назад), долгопятообразных (56 млн лет назад) и человекообразных обезьян (26 млн лет назад). Тот, кого мы называем Homo Sapiens, всего лишь один из представителей рода наряду с Homo neanderthalensis (неандертальцы), Homo erectus (человек прямоходящий), Homo ergaster (человек работающий) и другими. 

Около 50 тысяч лет назад наши непосредственные предки покинули Африку и заселили Европейский континент, а позже и всю планету.

— А почему остался только один вид человека?

— Долгое время минимум пять видов Homo одновременно жили на планете, а почему остался только «человек разумный», точно не известно. Вероятно, сапиенсы оказались сильнее конкурентов: одних демографически поглотили, других истребили. Так происходит всегда, когда один крупный вид занимает бо́льшую часть территории. 

Люди — это хорошо вооруженные хищники. Вас же не удивляет, почему остался один вид жирафов. В плиоцене было много разных видов, а сейчас только Giraffa camelopardalis. То же самое касается лошадей или трубкозубов.

— Когда у человека произошли последние анатомические изменения?

— На самом деле они происходят все время. Но чтобы мы их заметили, должно пройти время.

Первые заметные изменения были в эпоху человекообразных обезьян — около 25 млн лет назад, когда уменьшилось количество шерсти и исчез хвост. Последние значимые трансформации произошли в промежутке от 300 до 50 тысяч лет назад: увеличился объем мозга, ужался затылок, лоб стал более выпуклым. Кроме того, уменьшилось лицо, зубы и надбровные складки. Тело постепенно становилось менее массивным и более высоким.

Однако из-за различных условий анатомические признаки менялись с разной скоростью — так проявляется мозаичность эволюции. Например, когда древние люди слезли с деревьев, у них быстро начала меняться стопа, а когда из австралопитеков появились Homo, ускоренными темпами стал усложняться и увеличиваться мозг.

Африка — колыбель человечества

— Антропологи уже договорились насчет того, что расселение было из одного места, а не из разных? Именно из Африки? Или это все еще дискуссионный вопрос?

— Есть антропологи, археологи, которые придерживаются иной точки зрения, но это скорее исключение. Сегодня данные генетики, морфологии и лингвистики говорят о том, что наши предки вышли из Африки. Оттуда можно проследить прямую последовательность — от дремучих древесных обезьян до современного человека.

Про азиатскую, европейскую или даже американскую прародину рассуждали, пока было слишком мало находок. Сейчас уже ясно, что люди в той же Европе появились только 1 млн 300 лет назад, в Австралии — меньше 50 тысяч лет назад, а в США еще позже. Причем это уже были сапиенсы. А в Африке находят останки накалипитеков и разных видов Homo. Лабораторные генетические исследования рисуют нам ту же картину.

— Неужели генетическая молекула может храниться так долго?

— ДНК — это большой сложный полимер, поэтому хранится очень даже нормально. Самой древней ДНК, которая выделена из людей, 800 тысяч лет. Конечно, это фрагменты, но по ним можно многое узнать.

Проанализировав геномы современных людей, которые живут в разных частях планеты, можно выстроить их генеалогическое древо до предков сапиенсов, а по отдельным генам даже определить родство с зябликами или бактериями, поскольку у всех живых организмов есть общий предок — так называемый LUCA.

Если говорить об Африке, то там собрано все генетическое многообразие. И видно, как от одной популяции в восточной части континента тянется ниточка к представителям восточно-экваториальной ветви (аборигены, меланезийцы, папуасы), а потом к евразийской, которая впоследствии разделилась на европейскую, азиатскую и американскую.

Обратите внимание, это вовсе не значит, что современные жители Африки — предки всех людей. Потому что они эволюционировали ровно столько раз, сколько остальные люди, накапливая свои мутации.

— Какие изменения происходили в окружающей среде последние 100 тысяч лет назад и как это влияло на эволюцию?

— 100 тысяч лет — большой интервал, много чего происходило. Например, менялся климат: в разных частях планеты становилось то сильно холоднее, то чересчур жарко. При этом характерно, что периоды оледенений были в основном краткосрочными. Но люди столкнулись с серьезным холодом только последние 40 тысяч лет, когда уже вышли из своей «колыбели».

Как раз в Африке подобных климатических качелей не было. Именно это и позволило Homo sapiens выжить и эволюционировать дальше, в отличие, например, от неандертальцев, которые жили в холодном климате и постепенно вымерли.

— Если мы все вышли из Африки, надо полагать, мы должны быть чернокожими? Как получились негроиды, европеоиды, монголоиды и австралоиды?

— Расы возникли, потому что мы давно вышли из Африки. Согласитесь, за 40–50 тысяч лет можно немного и поменяться. Хотя расы в том виде, в котором мы их знаем, сформировались примерно 12 тысяч лет назад. А некоторые (метисные) и того позже — 4 тысячи лет назад.

Причины возникновения были разные. Самое простое — это адаптация к изменяющимся условиям: влажности, температуре воздуха, инсоляции. Какие-то признаки оказались более выгодны в существующем климате. В частности, цвет кожи — приспособление к инсоляции, светлый оттенок появился довольно поздно — около 7 тысяч лет назад.

Свое влияние оказывала миграция, изоляция, метисация. Но иногда изменения ничем не обусловлены, как цвет волос, например. Глобально нет разницы, светлый он или темный, все равно он ни на что не влияет. Такие случайности, или генетико-автоматические процессы, просто гоняют признаки туда-сюда.

Важно понять, что расы были и раньше — у тех же австралопитеков или обезьян, даже у лютиков. 12 тысяч лет назад возникают именно те, которые мы более-менее опознаем, но все оставшееся время они тоже менялись. 20 тысяч лет назад комбинации признаков были другие: жили люди с укороченной челюстью и темной кожей, сегодня таких нет. Вероятно, через 100 тысяч лет расы будут другие, а какие именно, мы не знаем.

Широкий диапазон изменчивости — залог будущего выживания

— Как современная медицина влияет на естественный отбор, он еще существует?

— Естественный отбор не останавливается. Мы по-прежнему зависим от температуры воздуха, инсоляции и других факторов.

Да, медицина в каком-то смысле влияет. Но если благодаря врачам человек выжил и смог оставить потомство, значит, все в порядке. Вредные с точки зрения эволюции признаки не передаются. Например, врожденный астигматизм и слабая мускулатура не мешают современному человеку жить и успешно размножаться. А вот в палеолите такие товарищи долго бы не протянули.

Сегодня активнее идет так называемый дестабилизирующий отбор, когда увеличивается диапазон изменчивости (одна из форм естественного отбора). А диапазон изменчивости — это залог будущего выживания. Иными словами, то, что кажется сегодня патологией, может потом сыграть на руку. Когда-то у всех обезьян была длинная шерсть, но со временем оказалось, что оптимальный вариант — иметь короткую. Соответственно, те особи, которые рождались с небольшим количеством шерсти, выживали, хотя поначалу в глазах сородичей они выглядели странно.

Возможно, у человека редукция каких-то органов или систем спустя столетия будет полезным признаком — например, плохое зрение или слабые мышцы. У ранних Homo, в частности, уменьшение жевательной мускулатуры позволило нарастить мозги.

— Эволюция тоже не останавливается в человеческой популяции, как и естественный отбор?

— Конечно. Эволюция — это дифференцированный перенос генов в следующее поколение, поэтому она физически не может остановиться. В каждом следующем поколении частоты генотипов отличаются от предыдущих: происходят мутации, рекомбинации во все стороны.

Хотя нам известны случаи мегастабилизирующего отбора, когда более 230 миллионов лет кодирующая ДНК у вида не меняется. Например, Triops cancriformis (щитень летний) каким был, таким и остался. Но это уникальный случай.

— Эволюция замедляется или продолжается в том же темпе?

— Если честно, мы не знаем. Как измерить скорость эволюции? Количеством мутаций или нуклеотидных замен? Эволюция — это процесс неспешный, растянутый на многие века, поэтому даже древняя ДНК нас не спасает, от протосапиенсов у нас нет таких данных. Мы можем построить филогенетическое древо и молекулярные часы, но они отразят только последовательность изменений, а не датировки конкретных мутаций.

Вероятно, скорость мутаций та же самая. Но естественный отбор, наверное, в среднем снизился благодаря развитию культуры и достижениям цивилизации. Правильнее будет сказать, что стабилизирующий и движущий отбор стал менее жестким, зато активен дестабилизирующий. Это другое направление отбора, но тоже отбор, как уже говорилось.

— Может ли эволюция идти вспять? Каковы шансы обратно превратиться в ту самую обезьяну?

— Запросто. Другое дело, что в ту самую обезьяну мы не превратимся: другие условия. Чтобы отмотать ровно в ту же точку, придется отмотать всю экосистему, а это невозможно. Но деградировать человечество может легко и непринужденно. Например, мозг у нас уменьшается — почему не можем снова обрасти шерстью? Мамонты же обросли: из практически лысых тропических слонов снова превратились в мохнатых.

Ваш мизинец — подарок для антрополога

— У обывателя складывается впечатление, что по фрагменту кости могут узнать возраст, пол, увлечения и даже причину смерти человека. Это так?

— Да, действительно, по одному пальцу узнать можно многое. У меня даже есть лекция «Эволюция левого мизинца»: от денисовского человека сохранилась фаланга левого мизинца, из которой удалось выделить ДНК и понять микроструктуру костей и цвет глаз того человека, которому принадлежал палец. Но даже только по одному морфологическому признаку можно сказать примерные параметры хозяина и его эволюционную ступень.

Кости таза или зубы дают еще больше информации. При этом стоит помнить, что у науки большой арсенал и много возможностей, но они не безграничны. Определить причину смерти, если она никак не отразилась на костях, не получится.

— Куда движется антропология?

— Последние 10 лет развивается палеопротеомика — область молекулярной науки, в которой технология секвенирования на основе протеомики используется для идентификации видов и эволюционных взаимосвязей вымерших таксонов. 

Но даже всем известные методы благодаря новым технологиям получают второе дыхание. Раньше морфологию измеряли циркулем, а сейчас есть 3D-морфометрия, появилась микротомография. Как узнать, разговаривал неандерталец или нет? По внешним параметрам трудно, а по микротомографии подъязычной кости можно.

Постнаука