Наука: Наука и техника: Lenta.ru
Человек появился благодаря эволюции. Но продолжают ли люди эволюционировать, постепенно изменяясь так, что это остается незаметным? Эволюционист и генетик Джонатан Бичем (Jonathan Beauchamp) из Гарвардского университета положительно ответил на этот вопрос. Он выяснил, что по крайней мере американцы до сих пор испытывают воздействие естественного отбора. «Лента.ру» рассказывает об исследованиях ученого, опубликованных в виде препринта на сайте bioRxiv.
Ученые давно задавались вопросом, происходит ли в современной человеческой популяции естественный отбор — один из основных двигателей эволюции. Напомним, что естественным отбором называют процесс увеличения числа живых организмов с полезными признаками и уменьшения тех, кто оказался не приспособлен к своей среде обитания. До недавних пор считалось, что эволюция человека прекратилась около 40-50 тысяч лет назад. На это ссылались креационисты, спрашивая у эволюционистов: если человек произошел от обезьяны, то почему он больше не эволюционирует? Им отвечали: естественный отбор просто-напросто утратил свою силу.
Современная медицина позволяет выживать подавляющему большинству людей до детородного возраста и заводить детей.
Материалы по теме:
Однако за последние десятилетия накоплены свидетельства того, что эволюция современного Homo sapiens продолжалась и в последние три тысячелетия. Такие адаптации, как толерантность к лактозе, устойчивость к малярии и адаптация к высокогорному климату, возникли у человечества сравнительно недавно. Кроме того, обнаружили, что индекс массы тела у европейцев также находится под давлением естественного отбора.
Переносимость лактозы, которая позволяет взрослым людям усваивать молоко, — сравнительно недавнее изобретение эволюции, возраст которого всего лишь около трех тысяч лет
Изображение: Kmusser / Wikipedia
Исследователи старались выяснить, какие признаки способствуют тому, что человек становится репродуктивно успешным, то есть оставляет больше потомства. Может возникнуть вопрос: при чем тут репродуктивный успех, если речь идет о естественном отборе? Дело в том, что непосредственно естественный отбор почти невозможно выявить в популяции с низкой смертностью.
Однако чем более приспособлена особь, тем больше потомства она способна оставить. Следовательно, по количеству родившихся детей можно косвенно судить о степени адаптации родителя — разумеется, с некоторыми ограничениями.
Выяснилось, что люди доиндустриальной культуры достаточно сильно отличались друг от друга своей приспособленностью, и это могло служить подходящим «сырьем» для естественного отбора. По словам Бичема, здесь есть подводный камень. О естественном отборе можно говорить только тогда, когда внешние признаки (фенотип) особи, которые способствуют репродуктивному успеху, связаны с ее генами (генотипом). Методы молекулярной генетики, сравнительно недавно взятые эволюционистами на вооружение, позволяют возвести мост между генотипом и фенотипом.
Бичем стремился установить зависимость между относительным репродуктивным успехом (отношение показателя репродуктивного успеха человека к среднему репродуктивному успеху представителей того же пола) и генетическими вариантами (аллелями), ассоциированными с различными фенотипами.
В своей работе он воспользовался данными долговременного исследования Health and Retirement Study, в котором около 20 тысяч взрослых американцев старше 50 лет каждые два года отвечают на вопросы, касающиеся здравоохранения, обеспеченности жильем, финансового состояния, трудовой занятости и инвалидности.
Показатели относительного репродуктивного успеха удобны тем, что их можно использовать для оценки темпов естественного отбора. Чем он интенсивнее, тем быстрее эволюционирует популяция.
Рассматривались такие признаки, как индекс массы тела (ИМТ), уровень образования, концентрация глюкозы в крови, рост, шизофрения, концентрация холестерина в плазме крови и возраст прихода первых месячных у женщин. Предыдущие исследования, направленные на полногеномный поиск ассоциаций, продемонстрировали, что все перечисленные показатели в большей или меньшей степени связаны с генетическими факторами. Речь шла преимущественно о людях 1931-1953 годов рождения, поскольку они уже вышли из репродуктивного возраста.
Уровень образования в США: процент молодых людей, получивших ученую степень
Изображение: Ali Zifan / Wikipedia
Результаты показали, что наиболее репродуктивны успешные женщины с высокой массой тела или низким ростом, а также наименее образованные представители обоих полов. Вероятность ошибки — 0,001 для всех случаев. Связь между этими фенотипами и генами была продемонстрирована в статье 2015 года, опубликованной в журнале Nature Genetics. Авторы статьи, американские и европейские ученые, проанализировали более двух тысяч исследований, в которых применялся близнецовый метод.
Также установлено, что бездетные люди отличались более высоким уровнем образования, чем те, у кого был хотя бы один ребенок. В целом именно образованность в конечном итоге оказалась признаком, четко связанным с репродуктивным успехом. Остальные фенотипические черты после статистических поправок не демонстрировали влияния на численность потомства, кроме возраста начала первых месячных, для которого эта связь остается вполне вероятной.
Уровень рождаемости в отдельных штатах США
Изображение: Ali Zifan / Wikipedia
Следует отметить, что под образованностью понимается число лет, потраченных на образование. По оценкам ученого, естественный отбор способствует уменьшению времени учебы на полтора месяца за одно поколение.
Конечно, кажется очевидным, что на учебу тратятся годы, оптимальные для зачатия ребенка, поэтому гены здесь ни при чем. Однако не стоит забывать, что для уровня образования доказана наследуемость. Поэтому можно представить, что какие-то генетические факторы влияют на обучаемость людей, в результате чего они не тратят время на образование, а могут посвятить выигранные годы рождению детей и заботе о них. В результате рождается больше детей, которым передаются «гены низкой образованности».
В статье, опубликованной в журнале Nature в мае 2016 года, продемонстрировано, что уровень образованности может быть связан с некоторыми психоневрологическими и когнитивными особенностями организма, которые, в свою очередь, определяются изменениями в генах, участвующих в развитии центральной нервной системы.
А разве продолжает действовать на человека естественный отбор?
Наука 5000
ПоделитьсяЧерез тысячи и тысячи лет моногамных браков и развивающегося сельского хозяйства остался ли человек под властью естественного отбора? Британские исследователи из Университета Шеффилда отвечают на этот вопрос утвердительно.
Учёные проследили популяционную динамику в четырёх финских деревнях, населённых фермерами и рыболовами, в период с 1760 по 1849 год. Материалом послужили записи в церковноприходских книгах, в которых сообщалось, кто когда родился, когда вступил в брак и сколько детей в семье было. Очевидно, речь идёт исключительно о моногамных браках, так что можно было легко проследить родословную любого ребёнка.
Специалистов в первую очередь интересовал разброс по численности детей в семьях туземцев, поскольку именно разное число детей и могло дать материал для эволюции. Стабильные один–два ребёнка от семьи к семье оставались бы за пределами досягаемости естественного отбора.
Эксперты оценивали несколько показателей: возраст наступления половой зрелости, как много до него доживало, была ли у человека своя семья, как часто он или она женился или выходила замуж, и сколько детей было от каждого брака.
Вторым по важности учёные назвали детскую и младенческую смертность, которая у финнов была довольно высокой. Число же браков имело значение для «мужской» эволюции, но не для «женской». Мужчина, женясь повторно, обычно выбирал новую жену так, чтобы она могла родить ему ещё детей, тогда как женщины решались на повторный брак, уже выйдя из репродуктивного возраста. То есть мужчина оставлял больше детей, чем женщина, а потому его гены испытывали большее давление со стороны естественного отбора.
Ученые не оценивали изменения в самой приспособленности популяции, не анализировали, насколько жители этих финских деревень стали устойчивыми, например, по отношению к каким-то инфекциям. Учёные всего лишь оценили возможность таких изменений, может ли в принципе подобная устойчивость развиться. Хотя сейчас принято говорить, что эволюция «давит» на современного человека с помощью бактерий и вирусов, до сих пор почти нет исследований, которые анализировали бы, возможно ли это вообще.
Новое исследование носит отчасти искусственный характер по отношению к нынешнему дню. Ведь старые традиции, по которым жили сообщества крестьян, сейчас стремительно теряют силу, во всяком случае в развитых странах.
Подписаться Авторы:- Юлия Евсеева
Источник: Компьюлента
Что еще почитать
Что почитать:Ещё материалы
В регионах
ЧВК «Вагнер» наведались в евпаторийский клуб, где участник СВО не смог исполнить гимн РФ
фото: МК в Крыму
22 мая – день Николая Чудотворца, что строго запрещено в большой праздник
Фото 13933
ПсковК морю на псковскую зарплату: как в Сочи «тянут деньги» из туристов.
Почём отдых в 2023 годуФото 10340
ПсковСветлана Пикалёва
20 мая – старинный праздник Купальницы: что нельзя делать, чтобы не навлечь беду
Фото 3830
ПсковСвердловское ТУ Росимущества после назначения начальником Сергея Зубенко, за спиной которого виден руководитель центрального аппарата Вадим Яковенко, напоминает магазин «для своих»
Фото 2944
ЕкатеринбургМаксим Бойков
«Появится молодая элита»: экс-депутат Владимиров предрёк изменения в Красноярском крае после ареста Егорова
2229
КрасноярскВладислав Пирогов
Почём отдых в 2023 годуВ регионах:Ещё материалы
Люди все еще развиваются? — PMC
Большая часть красоты концепции эволюции заключается в ее элегантной простоте.
Согласно великой теории Чарльза Дарвина, характеристики популяций или видов могут меняться со временем, если существует наследственная изменчивость и если существуют различия в репродуктивном успехе или выживаемости. Следовательно, в ответ на давление окружающей среды частота наследуемых признаков будет меняться от одного поколения к другому, и будет происходить эволюция путем естественного отбора.
…люди демонстрируют большее генетическое единство, чем большинство других видов, что привело многих к предположению, что человеческая эволюция закончилась с появлением современных людей в настоящее время широко принято. Однако в социальном контексте это было гораздо более спорным, особенно когда оно применялось к нашему собственному виду. Когда Дарвин опубликовал в 1859 году работу «О происхождении видов », он осознавал, что применение концепции естественного отбора к людям вызовет разногласия в религиозной Европе, и поэтому лишь кратко упомянул, что «[в] отдаленном будущем я вижу открытые поля для гораздо более важных исследований […] будет пролит свет на происхождение человека и его историю» (Дарвин, 1859 г.
). Он подождал еще 12 лет, чтобы вернуться к проблеме эволюции человека в книге «Происхождение человека » (Дарвин, 1871 г.), в которой он отметил, что люди занимают уникальное место в природе и являются частью мира природы, так что человек, с «богоподобным интеллектом, который проник в движения и строение солнечной системы […] все еще несет на своем теле неизгладимую печать своего низкого происхождения» (Дарвин, 1871).
С тех пор теория эволюции применялась для понимания человеческих вариаций несколькими способами. Самые гнусные применения эволюционной теории, которые были наиболее распространены до первой половины прошлого века, использовали ее для оправдания социальных предрассудков и расизма. Однако биологическая антропология и изучение человеческого разнообразия сыграли центральную роль в разрушении мифа о «расах». Биологические характеристики являются общими компонентами того, как люди определяют расы в социальном плане; человеческие популяции демонстрируют различия в таких характеристиках, как рост, цвет волос и кожи, что соответствует условиям окружающей среды.
Это изменение можно использовать для выявления тенденций в структуре популяции и истории нашего вида, а также моделей адаптации к окружающей среде. Однако нет научной основы для разделения человеческого вида на уникальные биологические подмножества; диапазон наблюдаемых изменений этих характеристик непрерывен. Это привело к широкому признанию в научном сообществе того, что не существует последовательной биологической основы для идентификации отдельных рас внутри нашего вида (Американская ассоциация физических антропологов, 1996).
Генетические, ископаемые и археологические данные показали, что все люди имеют общего предка, жившего примерно 200 000 лет назад в Восточной Африке. В результате люди демонстрируют большее генетическое единство, чем большинство других видов, что заставило многих предположить, что человеческая эволюция закончилась с появлением современных людей. Однако разнообразие, которое мы наблюдаем внутри нашего вида, еще предстоит объяснить. Является ли эволюция по-прежнему фактором, определяющим человеческую изменчивость? Есть ли доказательства действия естественного отбора на наш вид? Является ли изменчивость человека результатом случайных процессов, таких как генетический дрейф, а не естественного отбора? В последнее десятилетие наблюдается растущий интерес к ответам на эти вопросы и к пониманию того, повлияла ли эволюция на наш вид и каким образом.
Это исследование выходит за рамки придания ценности биологическим характеристикам и вместо этого направлено на понимание лежащих в основе адаптивных и биологических механизмов, которые контролируют разнообразие.
…люди считались видом, настолько зависимым от культуры и технологий, что культурная адаптация заменила биологическую адаптацию вид, наше выживание теперь зависит от культуры и технологии, а не от случайных механизмов изменчивости и отбора (Dyson, 2007; Ward, 2001). Понятие культуры занимает центральное место в этом аргументе. Культуру часто определяют как человеческие достижения — например, художественное самовыражение, науку, технологию, мораль и законы, — но ее можно определить и проще, как совместное, усвоенное социальное поведение или небиологические средства адаптации, выходящие за пределы тела. Белый, 19 лет59). В этом отношении люди рассматривались как вид, настолько зависимый от культуры и технологий, что культурная адаптация заменила биологическую адаптацию. За последние 12 000 лет люди все чаще использовали культуру и технологии, основанные на сельском хозяйстве и приручении животных, для контроля и изменения природной среды.
Таким образом, культура играет важную роль в понимании того, влияет ли эволюция на биологию нашего вида.
Адаптация, в самом простом смысле, представляет собой механизм, который позволяет организмам опосредовать стрессы окружающей среды, чтобы обеспечить выживание и размножение. Мы часто думаем, что адаптация происходит посредством прямых генетических модификаций в ответ на стресс окружающей среды. Однако многие виды животных способны приспосабливаться к стрессу окружающей среды, просто изменяя свое поведение в ответ на условия окружающей среды, без необходимости прибегать к генетической адаптации. Это может включать в себя такие простые модификации, как переезд в другое место, изменение годовой или повседневной деятельности или изменение стратегии закупки продовольствия.
Если поведенческая гибкость не может справиться со стрессом окружающей среды, у животных также есть ряд физиологических механизмов, которые помогают им реагировать — опять же, без необходимости генетической адаптации.
Примеры включают адаптивные изменения частоты сердечных сокращений, дыхания и накопления жира в организме. В сочетании поведенческая и физиологическая гибкость образуют двухуровневую защиту от стресса окружающей среды. Эти механизмы могут быть связаны с регуляцией генов, но их изменчивость может быть опосредована условиями окружающей среды без изменения частоты генов. Если эти защитные механизмы не работают или лишь частично защищают от стресса окружающей среды, то показатели выживаемости или репродуктивности могут варьироваться. В этом случае со временем произойдут изменения в частотах генов и будет происходить эволюция.
Открыть в отдельном окне
Модель взаимосвязи окружающей среды и адаптации человека.
Как люди вписываются в эту двухуровневую систему защиты от воздействия окружающей среды? Самое главное, мы развили широкую зависимость от культуры и технологий, что позволило нам заселить самые экстремальные условия по всему миру. Есть также свидетельства того, что другие сложные социальные виды, такие как шимпанзе, демонстрируют культурную изменчивость, которая важна для их выживания (McGrew, 2004).
Однако нашу зависимость от технологий можно рассматривать как отличающуюся от зависимости других видов в нашей способности к кумулятивным культурным изменениям, которая обеспечивает больший потенциал для удаления людей от прямых отношений с миром природы.
В сочетании поведенческая и физиологическая гибкость образуют двухуровневую защиту от стресса окружающей среды. для распространения и оккупации северных широт. Из летописи окаменелостей мы знаем, что анатомически современные люди, Homo sapiens , возникли в Африке между 150 000 и 200 000 лет назад, но не мигрировали в другие части мира до 50 000–70 000 лет назад. Доказательства того, что мы можем назвать «современным человеческим поведением», появляются в археологических записях в течение длительного периода времени, от 300 000 до 50 000 лет назад. Только после того, как ранние люди развили весь спектр поведения, который мы считаем «современным», включая художественное выражение и символику, они колонизировали все обитаемые регионы мира.
Культура и технология явно сыграли решающую роль в успешной колонизации мира нашим видом. Они позволили нам занять большую часть планеты благодаря использованию огня, жилья, плавсредств, универсальных инструментов и познания, что значительно улучшило нашу способность охотиться и добывать пищу в совершенно разных условиях — и в процессе занимать больше экологические ниши, чем большинство других видов.
С момента зарождения сельского хозяйства скорость технического прогресса увеличилась в геометрической прогрессии. Сельское хозяйство зародилось независимо друг от друга в течение последних 12 000 лет в различных частях мира, и избыток продовольствия, полученный в результате сельского хозяйства, позволил людям специализироваться на различных задачах и предоставил больше возможностей для инноваций и культурной передачи. Технологические достижения нашего современного промышленно развитого общества по-прежнему опираются на нашу систему сельскохозяйственного производства и эффективное распределение пищевых ресурсов.
В свою очередь, эти технологии позволяют нам настолько эффективно изменять окружающую среду, что многие утверждают, что мы удалили наш вид из природы. Частоты генов могут все еще меняться со временем из-за случайных факторов, таких как генетический дрейф, но если наша культура эффективно избавит нас от стресса окружающей среды, тогда естественный отбор больше не будет происходить. Однако важно помнить, что наша способность адаптироваться к экологическим стрессам зависит от наличия и распределения ресурсов и энергии.
Что касается второго уровня буферизации окружающей среды, то есть свидетельства того, что люди обладают физиологическими характеристиками, которые позволяют им эффективно адаптироваться к различным или изменяющимся условиям (Wells & Stock, 2007). Способность готовить пищу обеспечивает людям большую диетическую гибкость, чем шимпанзе, гориллам или орангутангам. Эта диетическая гибкость и широкое использование мяса позволили людям найти общую адаптивную нишу и выжить в более широком диапазоне окружающей среды.
Люди также демонстрируют большую гибкость в росте и имеют большие запасы жира в организме, чем многие другие виды, что повышает нашу способность выживать при кратковременных колебаниях окружающей среды. У нас больше различий в фертильности и интервалах между рождениями, что позволяет популяциям быстро восстанавливаться после периодов высокой смертности, и появляется все больше свидетельств того, что условия окружающей среды могут изменять регуляцию определенных генов. Все эти физиологические особенности позволяют нам реагировать на стресс окружающей среды без необходимости генетической адаптации путем естественного отбора.
Болезни являются факторами стресса окружающей среды, которые могут легко прорваться через технологическую и физиологическую защиту генома человека
Принимая во внимание убедительные доказательства того, что наш вид обладает большим набором как технологических, так и физиологических механизмов для буферизации последствий стресса окружающей среды, можно утверждать, что что генетическая эволюция больше не влияет на наш вид.
Однако ясно, что большинство наших негенетических методов преодоления экологического стресса зависят от нашего доступа к ресурсам, предоставляемым сельским хозяйством. В результате этих средств буферизации окружающей среды может оказаться недостаточно во всех обстоятельствах.
Из приведенного выше обсуждения легко сделать вывод, что люди перестали развиваться. Но так ли это на самом деле? Есть ли доказательства того, что эволюция все еще действует на наш вид? Существуют ли какие-либо мыслимые обстоятельства, при которых эволюция могла бы снова повлиять на наш вид в будущем?
Следует помнить несколько моментов. Во-первых, многие из классических исследований, демонстрирующих естественный отбор, были проведены в экспериментальных условиях на недолговечных и быстро размножающихся видах, таких как плодовая муха. Люди, напротив, являются долгоживущими и медленно размножающимися видами, время генерации которых составляет около 20 лет и более. Поэтому сложно наблюдать генетические изменения между поколениями — с момента открытия структуры ДНК прошло всего два репродуктивных поколения.
Очевидно, нам нужен другой подход к изучению эволюции внутри нашего вида.
Во-вторых, большая часть генетической изменчивости, которую мы наблюдаем сегодня в человеческих популяциях, возникла в течение последних 50 000–70 000 лет, после расселения Homo sapiens из Африки. Большая часть этих вариаций могла быть вызвана генетическим дрейфом, возникшим в результате случайных генетических различий в небольших популяциях охотников-собирателей, мигрировавших в разные части мира. В этом отношении изменчивость, которую мы наблюдаем у нашего вида, может быть неадаптивной и на самом деле может быть результатом исторических процессов и случайного случая, связанного с характером расселения человека. Однако пространственное распределение некоторых биологических характеристик нашего вида не случайно. Например, изменение пигментации кожи находится под генетической регуляцией и соответствует изменчивости широты и освещенности (Parra, 2007). Эта генетическая и фенотипическая изменчивость развилась после происхождения современного человека.
Тем не менее, можно утверждать, что эволюция этой вариации произошла до появления сельского хозяйства и что последующие технологические разработки эффективно изолировали людей от стрессов окружающей среды.
Однако существуют примеры эволюции человека, произошедшей после изобретения сельского хозяйства и включающей совместную эволюцию культурных и генетических систем с изменением стратегий жизнеобеспечения. В качестве примера чаще всего приводят естественный отбор гетерозиготных носителей гена серповидно-клеточной анемии для поддержания серповидно-клеточной анемии в популяциях, подвергшихся воздействию малярии. Этот естественный отбор особенно заметен в регионах Центральной Африки, где тропические леса были вырублены для нужд сельского хозяйства, что, в свою очередь, вызвало распространение комаров, переносящих возбудителя малярии.0007 Плазмодий паразит.
Другим примером более поздней эволюции человеческого генома являются доказательства сильного естественного отбора гена, контролирующего выработку лактазы (Bersaglieri et al, 2004).
Среди населения с длительной историей разведения крупного рогатого скота и потребления молока способность метаболизировать лактозу сохраняется во взрослом возрасте. Это явные примеры того, что естественный отбор действовал на наши виды недавно, после возникновения земледелия и одомашнивания животных, и независимо среди разных популяций.
Таким образом, наше нынешнее технологическое общество основано на стабильности климата и окружающей среды, которая вполне может измениться в будущем.
Болезни являются факторами стресса окружающей среды, которые могут легко пробить технологическую и физиологическую защиту человеческого генома. Действительно, появляется все больше свидетельств того, что эпидемии оказывают избирательное воздействие на наш вид. Новые методы изучения генетической изменчивости, которые можно использовать для изучения долгоживущих видов с длительным временем генерации, продемонстрировали направленный естественный отбор в генах человека путем поиска признаков отбора в генах существующих популяций (Quintana-Murci et al, 2007).
). К ним относятся глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ( G6PD ), который придает устойчивость к малярии (Tishkoff et al, 2001), и хемокиновый рецептор 5 ( CCR5 ) у европейцев, который придает устойчивость к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ). Последний, вероятно, развился в течение последних 2000 лет в ответ на инфекционный агент, который использует рецептор CCR5 для заражения клеток-хозяев (Stephens et al, 1998). Многочисленные другие исследования также представили доказательства недавнего естественного отбора генома человека путем сравнения больших участков ДНК (Sabeti et al, 2007; Frazer et al, 2007; Hawks et al, 2007).
Эти исследования дают четкие доказательства того, что естественный отбор влияет на человеческую популяцию с момента зарождения сельского хозяйства. Тем не менее, данные по-прежнему носят исторический характер и основаны на обнаружении маркеров недавней эволюции современного генетического разнообразия. Поэтому можно утверждать, что будущие технологические разработки обеспечат все более эффективный буфер для защиты генома человека от естественного отбора.
Однако недавние исследования показывают, что эпидемии болезней, которые потенциально могут обойти наши культурные и физиологические механизмы адаптации, вероятно, продолжат оказывать избирательное давление на наш вид в будущем. Это особенно актуально, когда ресурсов недостаточно, чтобы обеспечить человеческое население необходимыми средствами культурной или физиологической адаптации.
Еще один аргумент против эволюции внутри нашего вида в настоящее время заключается в том, что свидетельства внутри нашего вида отражают недавнюю историю, а не настоящее или будущее. Тем не менее, есть несколько веских причин полагать, что наш вид не прекратил биологическую эволюцию и в будущем столкнется с давлением естественного отбора. Во-первых, наши культурные и технологические возможности реагировать на экологический стресс зависят от экономической системы, основанной на эффективном распределении сельскохозяйственных ресурсов. Земледелие возникло и распространилось в течение последних 12 000 лет, которые были наиболее климатически стабильным периодом в ходе эволюции человека (Richerson et al, 2001).
Таким образом, наше нынешнее технологическое общество построено на климатической и экологической стабильности, которая вполне может измениться в будущем. Еще один урок археологических данных состоит в том, что те регионы нашей планеты, которые сегодня наиболее продуктивны в сельском хозяйстве, не обязательно останутся таковыми в будущем.
Критик мог бы также возразить, что свидетельства недавней эволюции человека — не более чем примеры микроэволюции или незначительных изменений в частотах генов, а не серьезные адаптивные сдвиги. Однако микроэволюция — это именно то, что мы ожидаем увидеть в нынешних условиях. Поскольку последние 12 000 лет истории человечества характеризовались демографическим ростом, потоком генов и стабильностью окружающей среды, мы не ожидаем серьезных адаптивных сдвигов в отсутствие изоляции некоторых человеческих популяций, массовых вымираний или резкой нестабильности окружающей среды.
Ясно, что будущая стабильность мирового сельскохозяйственного производства не гарантируется с учетом прогнозируемого изменения климата (Schmidhuber & Tubiello, 2007) и что некоторые части мира — и некоторые группы населения — почувствуют наибольшее воздействие (Morton, 2007).
). Наиболее продуктивные сельскохозяйственные регионы мира сегодня имеют потенциал для производства достаточного количества продовольствия для всего населения нашей планеты, но глобальная политика и экономические факторы мешают более эффективному распределению сельскохозяйственных ресурсов. Следовательно, экономические и технологические механизмы смягчения экологического стресса могут быть недоступны для всех.
Итак, влияет ли распределение ресурсов и способность культурно опосредовать нашу среду на эволюцию нашего вида? Недавние данные указывают на то, что это так. Высокий уровень смертности среди живущих на Филиппинах пигмеев был связан с более быстрым развитием, меньшими размерами тела и более ранним размножением (Migliano et al, 2007). Это означает, что история жизни человека и размеры его тела все еще находятся под давлением отбора в условиях высокой смертности, что связано с экономической и технологической маргинализацией.
В настоящее время имеется достаточно данных, чтобы предсказать, что наш период климатической стабильности подходит к концу.
Будет ли сельскохозяйственная система, поддерживающая наше технологическое развитие, устойчивой? Сможем ли мы найти технологическое решение экологических проблем, стоящих перед человечеством? Ответ на оба вопроса в настоящее время, возможно, да. Наша способность эффективно реагировать на экологический стресс в будущем зависит не только от развития технологий, но и от экономического и технологического равенства.
В последние годы ученые накопили интригующие доказательства того, что люди продолжают развиваться, несмотря на культурные и поведенческие барьеры против стресса окружающей среды. Однако предсказывать будущий ход эволюции человека бесполезно, потому что мы не можем точно предсказать стрессы окружающей среды, с которыми мы столкнемся. Основываясь на текущем состоянии нашего вида, мы можем, по крайней мере, ответить на несколько вопросов. Будет ли человечество продолжать развиваться? Ответ зависит от того, применимы ли два механизма, описанные в начале этой статьи, к нашему виду.
Существует ли наследственная изменчивость? Да, различия между людьми наследуются генетически, и люди и популяции, в которых они живут, по-прежнему изменчивы. Существуют ли различия в размножении или выживании между особями? Да, и они зависят от доступа к ресурсам.
На самом деле, ресурсы имеют решающее значение как для наших средств взаимодействия с окружающей средой, так и для наших биологических механизмов адаптации, размножения и выживания. Наша будущая эволюция будет зависеть от того, сможем ли мы успешно адаптироваться к будущим стрессам окружающей среды с помощью технологических и физиологических средств. Естественный отбор происходит в ответ на окружающую среду, и наша среда меняется. Относительная важность естественного отбора в формировании нашего вида в настоящее время может быть незначительной, но в будущем он может снова стать сильнее.
Люди все еще развиваются? Взвешивание ученых : ScienceAlert
Как биологический вид люди заселили почти все уголки земли.
Мы разработали технологии и культуры, которые формируют мир, в котором мы живем.
Идея «естественного отбора» или «выживания наиболее приспособленных», кажется, имела смысл во времена каменного века, когда мы боролись за куски мяса, но разве это не так? все еще применяются сейчас?
Мы спросили 12 экспертов, эволюционируют ли люди. Эксперты пришли к единодушному мнению «да», однако ученые говорят, что у нас может быть неправильное представление о том, что такое эволюция на самом деле.
Эволюция — это не то же самое, что естественный отбор
Эволюция часто используется как взаимозаменяемая с фразами «выживание наиболее приспособленных» или «естественный отбор». На самом деле, это не совсем одно и то же.
«Эволюция» просто означает постепенное изменение популяции с течением времени.
«Естественный отбор» — это механизм, посредством которого может происходить эволюция. Наши предки каменного века, которые были более быстрыми бегунами, избегали быть растоптанными мамонтами и чаще имели детей.
Это «естественный отбор».
Со временем люди стали быстрее бегать. Это эволюция.
Эволюция может происходить без естественного отбора
Это имеет смысл для людей каменного века, но как насчет наших дней? Нам не нужно убегать от мамонтов, у нас есть лекарства на случай болезни, и мы можем пойти в магазин за едой.
Естественный отбор нуждается в «давлении отбора» (например, опасные вытаптывающие мамонты), поэтому, если у нас их больше нет, означает ли это, что мы перестаем развиваться?
Эксперты говорят, что даже при отсутствии давления отбора эволюция происходит по другим механизмам.
Профессор Стэнли Эмброуз, антрополог из Университета Иллинойса, объясняет, что «любое изменение пропорций генов или вариантов генов с течением времени также считается эволюцией. Варианты могут быть функционально эквивалентны, поэтому эволюция не приравнивается автоматически к «улучшению». ‘».
В то время как естественный отбор может повлиять на некоторые гены (например, гены, которые помогают нам бегать быстрее), другие изменения в нашей ДНК могут не оказать на нас очевидного влияния.
«Нейтральные» вариации также могут распространяться в популяции с помощью другого механизма, называемого «генетический дрейф».
Генетический дрейф работает случайно: некоторым особям может не повезти, и они умрут по причинам, не имеющим ничего общего с их генами. Их уникальные генные вариации не будут переданы следующему поколению, поэтому популяция изменится.
Генетический дрейф не требует давления отбора, и он все еще происходит сегодня.
Естественный отбор все еще происходит в людях
Несмотря на то, что мы упростили себе жизнь, вокруг нас все еще существует давление отбора, а это означает, что естественный отбор все еще происходит.
Как и все млекопитающие, люди теряют способность переваривать молоко, когда прекращают кормить грудью. Это потому, что мы перестаем вырабатывать фермент под названием лактаза. В некоторых странах население приобрело «лактазную стойкость», что означает, что люди вырабатывают лактазу на протяжении всей своей жизни.
В европейских странах мы можем быть благодарны одной специфической генной вариации за устойчивость лактазы, которая называется «-13910*T». Изучая эту специфическую генную вариацию в современных и древних образцах ДНК, исследователи предполагают, что она стала обычным явлением после того, как люди начали приручать и доить животных.
Это пример естественного отбора, когда мы сами создали давление отбора – мы начали пить молоко, поэтому мы эволюционировали, чтобы переваривать его!
Другим примером людей, подвергающихся естественному отбору для адаптации к образу жизни, является народ баджау, который традиционно живет в плавучих домах в водах Юго-Восточной Азии и проводит большую часть своей жизни, ныряя в воду, чтобы охотиться на рыбу или собирать моллюсков.
Ультразвуковое исследование показало, что у людей баджау селезенка больше, чем у их соседей, что позволяет им дольше оставаться под водой.
Нас всегда окружает избирательное давление, даже если мы сами его создаем.
Как говорит доктор Бенджамин Хант из Бирмингемского университета: «Наши технологические и культурные изменения изменяют силу и состав давления отбора в нашей среде, но давление отбора все еще существует».
Эволюцию нельзя остановить
Таким образом, эволюция может происходить с помощью различных механизмов, таких как естественный отбор и генетический дрейф. Поскольку наша среда постоянно меняется, всегда происходит естественный отбор. И даже если бы наша окружающая среда была «в самый раз» для нас, мы бы все равно развивались!
Доктор Эливин Скалли, эксперт в области эволюции и генетики из Кембриджского университета, поясняет: «Пока человеческое воспроизводство связано со случайностью и генетической мутацией (а законы Вселенной в значительной степени гарантируют, что так будет всегда, когда-нибудь уровень), будут продолжаться различия от одного поколения к другому, а это означает, что процесс эволюции никогда не может быть по-настоящему остановлен».
Вывод: Эволюция означает изменение популяции.
