Откуда Homo sapiens по Земле пошёл?

Рис. 1 Эволюционное древо гоминид (по сайту Smithsonian Institution)

Долгое время учёные считали, что эволюция человека была более-менее линейной: одна форма сменяла другую, и каждая новая была прогрессивнее, ближе к современному человеку, чем предыдущая. Однако традиционные взгляды в последнее время ставятся под сомнение. Вот, например, что говорит Роберт Д. Мартин, вице-президент академического отделения в Полевом Музее и соавтор исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Nature 18 апреля 2002 года:

Применив новый метод статистического анализа данных по отношению к приматам, они обнаружили, что этот отряд млекопитающих появился не 65 миллионов лет назад, как считалось, а на 20 миллионов лет раньше. Если это так, то граница появления первых человекоподобных существ должна быть отодвинута с общепринятых 5 млн. лет до 8 млн. лет назад.

Homo erectus	Homo floresiensis	H. neandertalensis	Homo sapiens

Пересмотр границ происхождения, предлагаемый сотрудниками Полевого Музея, имеет ключевое значение для построения эволюционного дерева приматов, включая время появления первых людей. Результаты их исследований выявили, что приматы появились в то время, когда динозавры все ещё царствовали на земле.

Это высказывание исследователей, пожалуй, первое упоминание о тектонике плит в теории антропогенеза, поэтому мы остановимся на нём подробнее. Поскольку сейчас ни для кого, кроме креационистов, нет сомнений, что биоэволюция “работает” посредством мутаций, остановимся коротко на этом механизме. (Подробно современное представление дарвиновской теории эволюции обсуждается, например, в моей статье “Эволюция и разум” (Виртуальный мир N 2 2006), здесь мы ограничимся лишь предельно кратким его описанием).

Изменения вида начинаются при изменении условий обитания, к которым относятся и изменения климата, и дефицит кормовой базы, вызванный, например, чрезмерным размножением представителей самого вида, появлением либо размножением его фагов и тому подобными причинами. С точки зрения эволюции и внутривидовая, и межвидовая борьба – всего лишь форма изменения условий обитания, и совершенно не существенно, не смог ли погибший индивид увернуться от хищника или от камня в зоне камнепада. В изменившихся условиях какая-то из мутаций обеспечивает лучшую приспособленность, в течение нескольких поколений становится доминантной и вид снова стабилизируется.

А в Исследовательском институте Скриппса разработали автоматизированную систему, которая позволяет за короткое время воссоздавать процесс эволюции молекул РНК, обладающих каталитическими свойствами. Выбранные для исследования молекулы способны катализировать собственное воспроизведение (статья с описанием результатов этой работы опубликована в журнале PLoS Biology). Длинные молекулы РНК состоят из отдельных блоков – нуклеотидов. В присутствии нуклеотидов и фермента, который “собирает” на матрице молекулы РНК её копию, молекулы могут размножаться.
 

Рис. 3. Схема опыта по моделированию эволюции
Для воспроизведения процесса эволюции были выбраны молекулы РНК, которые не очень эффективно катализировали собственное размножение. Эксперимент проводился по следующей схеме. В реакционной смеси, где размножались РНК, содержался флуоресцентный краситель, который встраивается в новосинтезированные цепи РНК, однако не взаимодействует с отдельными нуклеотидами. Флуоресценция реакционной смеси постоянно измерялась.

При наличии большого количества реагентов все молекулы РНК “выживают” и размножаются. В условиях недостатка реактивов преимущество получают молекулы, которые способны наиболее эффективно катализировать собственное размножение, а значит – увеличивать число копий самих себя. Изначально все молекулы РНК имели одинаковую последовательность нуклеотидов. Однако при синтезе новых цепей фермент делает ошибки (мутации своего рода). Соответственно, “дочерние” молекулы не всегда являются точными копиями “родительских”. Некоторые мутации новосинтезированных цепей никак не влияют на их функции, некоторые увеличивают эффективность синтеза, а некоторые, напротив, уменьшают.

Через 70 часов эволюции in vitro молекулы стали выполнять свои функции в 90 раз эффективнее. Проанализировав молекулы, “дожившие” до последнего этапа, исследователи обнаружили, что в них накопилось 11 мутаций, которые тем или иным образом увеличивали эффективность синтеза.

Важным дополнением теории эволюции является “правило оптимума” (назовём его так), то есть любой шаг эволюции вида, хотя бы незначительно, но приближает вид к оптимуму в текущих условиях среды обитания. Никакие изменения, даже сулящие огромнейший прогресс в будущем, но отдаляющие вид от оптимума в настоящем, невозможны.

В первом случае вид, будучи жизнеспособным в более суровых условиях, в новых, более мягких условиях, не нуждается в своём совершенствовании. Более того, мутации, делавшие особь мало жизнеспособной, а порой и летальные, теперь могут оказаться приемлемыми, соответствующие мутанты оказываются репродуктивными и оставляют потомство. Это ведёт к “расщеплению” вида на подвиды, а затем и на новые виды. Во времена появления приматов, если опираться на расчёты сотрудников Полевого Музея, Африка, перемещаясь от Южного полюса к экватору, пересекла его и начала “въезжать” в Евразию. Вполне допустимо именно этим объяснить широчайший спектр видов обезьян.

Однако, если это так, то найденная Лики в Африке “Люси” утрачивает право считаться нашей “праматерью” – она жила в стабильных условиях и, следовательно, не нуждалась в “совершенствовании”. Ведь латимерия (целакант) и гаттерия сотни тысяч лет в стабильных условиях сохранялись неизменными. Поводимому, всё многообразие питекантропов и австралопитеков было набором тупиковых ветвей эволюции, результатом “переселения” в более мягкие условия существования.

Ранее биологи установили, что во'роны Новой Каледонии не только умеют использовать инструменты (об этом известно давно), но учатся применению инструментов друг у друга. Теперь же выяснилось, что они могут использовать тип рассуждения, обычно наблюдающийся у больших обезьян (включая людей).

"Творческое мышление, которое показали во'роны,— это использование короткой палки, чтобы достать длинный инструмент из коробки и уже с его помощью получить мясо”,— говорит Тейлор. Соавтор исследования Рассел Грей (Russell Gray) добавляет: “Самое удивительное — то, что большинство подопытных птиц (6 из 7) догадалось об этой последовательности на первом же испытании”.

Более того, как следует из статьи в журнале Current Biology (её краткое изложение приводит BBC News), грачам оказался знаком закон Архимеда: в рамках исследования грачам предоставлялся сосуд с небольшим количеством воды. На поверхности воды плавала пища. При этом непосредственно достать еду грачи не могли – сосуд был слишком глубоким. Рядом с сосудом исследователи размещали кучку камней одного размера. Из четверых грачей двое сразу догадались, что надо делать –- они стали кидать камни в сосуд, чтобы вода поднялась до приемлемого уровня, и птицы могли добраться до еды. Другие двое справились с задачей со второй попытки. Чтобы проверить, насколько птицы понимают механику происходящего процесса, во время следующего испытания учёные разложили перед грачами камни различных размеров. Выяснилось, что птицы предпочитают использовать камни покрупнее. Как видим, и бипедализм, и орудия налицо! А ведь это не приматы, а прямые потомки динозавров!

Рис. 4. Движение материков во времена появления приматов

Несколько слов об использованном ими методе. МтДНК находится не в ядре, как хромосомы, а в цитоплазме клеток и передаётся строго по женской линии – то есть от матери её детям. Последующим поколениям мтДНК будет передана лишь дочерьми, а сыновья, также получившие её от матери, своему потомству материнскую мтДНК не передадут. Молекулы мтДНК замкнуты в кольцо и клетка содержит несколько тысяч одинаковых молекул. Эти обстоятельства делают мтДНК особенно благоприятным объектом для исследований: её в клетках много, а кольцевая форма обеспечивает её хорошую сохранность (даже в костях, извлечённых археологами или палеонтологами). МтДНК была первой частью человеческого генома, которую удалось “прочесть” – определить полную последовательность 16569 “букв”, это было сделано ещё в конце 80-х годов XX века. Именно при изучении мтДНК были получены первые генетические доказательства центральноазиатского происхождения америндов.

Рис. 5. Гипотетический путь из Алтае-Саян в Америку вдоль горных хребтов.

Если при этом вспомнить, что все последующие волны миграций начинались именно отсюда (например, см. рис. 7), и что наши предки охотились на мамонтов, широко распрстранённых в Евразии и никогда не живших в Африке, то окажется вполне вероятным наше Алтае-Сибирское происхождение (возможно, с исходными африканскими корнями, принесёнными сюда в процессе дрейфа от Африки к Азии Индийским треугольником).
Рис. 6. "Переселение народов" Видимо, потомки остальных 8 праматерей расселились по Евразии и через Южную Азию (один путь) и Средиземноморье (второй) вновь заселили Африку и “принудили” к вымиранию все остальные разновидности гоминид, в том числе и потомков “Люси”. Для этого совсем не нужно было прямо уничтожать аборигенов. Как показывает почти современный опыт европейской колонизации, вполне достаточно слегка изменить среду обитания (например, своим появлением), чтобы эволюция доделала всё остальное.

2. Кольский полуостров может оказаться прародиной одной из самых древних мировых цивилизаций. Это утверждают учёные, совершившие научную экспедицию к заброшенным пирамидам русского Севера. По их данным, возраст рукотворных строений составляет не менее 9000 лет, а это значит, пирамиды Кольского полуострова в два раза старше египетских. Кольский полуостров с недавних пор стал Меккой для исследователей и охотников за научными открытиями. Больше всего учёных интересовали два загадочных возвышения, расположенных неподалеку от многочисленных озёр полуострова. Однако довести исследования до конца не удавалось никому. Последнюю попытку разгадать тайны русского Севера совершила в минувшем году российская экспедиция, состоявшая из историков, астрономов, геологов и кинематографистов. Организаторами экспедиции стали журналисты, создатели документальных фильмов из цикла «ГипоТэза», выходящего на телеканале «Культура». Но, по признанию самих авторов, фильм о Кольском полуострове должен был проходить в другом формате.
«Мы собирались сделать интервью c Валерием Дёминым, которому принадлежит, пожалуй, наибольший вклад в решение этой загадки», - пояснил газете ВЗГЛЯД продюсер и один из авторов проекта Александр Волков.      Известный учёный, доктор философских наук и автор 10 научно-популярных произведений, Валерий Дёмин в 1997 году совершил вторую в истории экспедицию на Кольский полуостров. Первая попытка была проведена задолго до него, в 1921 году под руководством профессора, заведующего лабораторией нейроэнергетики Всесоюзного института экспериментальной медицины Александра Барченко. «Спонсором» необычного для своего времени похода стало ОГПУ, поэтому неудивительно, что разработки были засекречены. Дёмин, предпринявший новую попытку в конце столетия, мог впервые рассказать широкой публике о том, что долгие годы оставалось тайной, в частности о загадочных объектах, имеющих антропогенное происхождение, но не успел. Учёный, вернувшись из поездки, скоропостижно скончался.
«Мы опоздали буквально на две недели, - продолжил Волков. - Архивы Дёмина разбирали уже при помощи его вдовы, а затем решили, что его дело надо завершить, и организовали собственную, третью экспедицию».      Участниками нового «похода за историей» стали 18 человек, среди которых - пресс-секретарь Пулковской обсерватории, кандидат физико-математических наук Сергей Смирнов, профессор Российской академии естественных наук Валерий Чудинов, а также профессор, доктор геологических и географических наук Дмитрий Субетто.
«Для многих из этих людей экспедиция была отличной возможностью стать первооткрывателями в своей области, - подчеркнул автор проекта. К примеру, для Валерия Чудинова, потрясающего специалиста по древнеславянской письменности, это был шанс впервые увидеть письмена вживую, считывать их не с фотографий, а с первоисточника». Тем не менее, путь участников экспедиции группы оказался опаснее, чем они предполагали. Во-первых, группе не везло с проводниками.
«Местные жители, лопари, неохотно показывали дорогу, - вспоминает продюсер. - Первый проводник сказал, что   после нашей «экскурсии» у него будут проблемы с предками, а потом вдруг пропал без вести. В итоге нам пришлось искать себе нового следопыта». Проводник в этой местности очень важен. Место, где находятся пирамиды, практически безлюдно, на 150 км вокруг нет ни души, ни тропинки. Не найти без проводника и сами строения: они поросли мхом, лишайником и мелкими кустарниками.
«Мы летели к пирамидам на вертолёте, но сверху их совсем не видно, благодаря растительности они сливаются с общим ландшафтом», - поделился Волков.
Вторая сложность была связана с вертолётом. По словам продюсера, в этих местах часто случаются необъяснимые вещи. Так, участники второй экспедиции под руководством Дёмина едва не разбились во время посадки и остались в живых только благодаря мастерству пилотов.
«Наш вертолёт военные посадили гораздо раньше: оказалось, что над пирамидами на небольшой высоте должны были пролететь самолеты ВВС, - рассказал Волков. - Только чудом нам удалось проскочить через воздушный коридор, когда его, наконец, ненадолго открыли».
Но ожидание того стоило. Чудо, которое довелось увидеть исследователям, превзошло их ожидания.
«В экспедицию мы взяли специальный прибор, самую современную геофизическую аппаратуру - георадар «Око», - продолжил Волков. - Она «просвечивает» внутреннее пространство любых объектов, как рентген. Вывод геологов был однозначен: возвышения носят антропогенный характер, следовательно, это не природные холмы, а пирамиды - творение рук человеческих».
Учёные выяснили, что пирамиды стоят чётко в направлении Восток - Запад. Более того, они трижды перестраивались: древние люди постоянно надстраивали их в высоту. По функциональному назначению пирамиды - это точная обсерватория, позволяющая следить за звёздным небом. Достаточно простыми методами была создана система, при помощи которой наши предки фиксировали галактические изменения и изучали Космос. Кроме того, пирамиды по форме напоминают легендарную гору Меру, «ось мира», которая под разными именами упоминается в различных мифологиях и мировых религиях.
«Анализы показали, что пирамидам как минимум 9000 лет, а это значит, что культура пирамид пришла с Севера, - заключил участник экспедиции. - Так что за нашей страной стоит история, которая уходит корнями в глубокую древность великой державы».