Читать книгу Когда и почему возник человек? - Андрей Тихомиров - Страница 1

На протяжении последних 20 лет участники международного консорциума Zoonomia расшифровывали геномы животных из различных семейств и сравнивали их с последовательностью ДНК человека. Биологи сообщают, что результаты многолетних исследований позволили им лучше понять, на каком этапе эволюции произошли изменения, сделавшие из человекообразных обезьян людей. Наука установила, что коренное отличие человека от животных произошло около миллиона лет назад в Южной Африке. В основе лежали мутационные процессы, приведшие к тому, что в участках, связанных с развитием мозга «зоны ускоренного развития человека», перестроилась белковая упаковка ДНК. Эти зоны мозга древних предков человека случайно оказались рядом с энхансерами – усилителями активности генов, что стало поворотным моментом в истории древнейших людей. Но эта случайность была и необходимостью, возникшей, по всей вероятности, со сменой пищи, употребляемой древними предками, именно использование пищи, приготовленной на огне, послужило этим толчком.

В процессе становления человека важную роль играло то обстоятельство, что предки человека употребляли как растительную, так и животную пищу, это период раннего палеолита. Такое разнообразие пищи оказало огромное влияние на развитие всего организма предков человека и особенно мозга. Рыболовство, получившее развитие с конца палеолита, также доставило древнему человеку новую пищу, содержащие вещества, важные для его развития. Но главное заключалось в том, что древний человек овладел огнем и стал на нем готовить: жарить и печь мясо, рыбу, растения. Это осуществлялось на углях, в горячей золе, на раскаленных камнях, в ямах, обложенных камнями. Эти древнейшие формы приготовления пищи сохранялись длительное время у некоторых народов Австралии и Океании. Животные же, даже высшие, боятся огня и всячески избегают встречи с ним. Поэтому жареную и вареную пищу могут поедать только изредка в результате отбросов или украв пищу у человека.

Известно, что длительное пребывание человека или животного на одном каком-либо режиме питания изменяет секреторную реакцию желез на пищевые раздражители, что обусловлено изменением функционального состояния пищевого центра. Пищевой центр – это образования центральной нервной системы человека и высших животных, регулирующих поступление пищевых веществ в организм и их обработку в пищеварительном тракте. Понятие о пищевом центре ввел И.П. Павлов на основании созданного им учения об условных рефлексах. Работа пищевого центра, обусловленная степенью сытости организма и пищевыми раздражителями, вызывает движение организма за пищей, принятие пищи и выделение пищеварительных соков. Подобно дыхательному центру, деятельность пищевого центра осуществляется периодически и регулируется изменениями химического состава крови, раздражителями, связанными с приемом пищи, и агентами, действующими на интерорецепторы пищевого тракта, что, в свою очередь, воздействует на головной мозг. Так называемые «голодная кровь», то есть кровь человека или животного через несколько часов после приема пищи, возбуждает деятельность пищевого центра, а «сытая кровь», наоборот, задерживает эту деятельность. Пищевой центр состоит из отдельных групп клеток, расположенных в различных отделах центральной нервной системы, в том числе в коре больших полушарий головного мозга. Пищевой центр представлен главным образом воспринимающими нервными клетками, он находится под влиянием других нервных центров и сам оказывает влияние на их деятельность. Смена кормовой базы древних предков постепенно привела к изменениям пищеварительной, нервной, иммунной систем и послужила толчком для формирования II сигнальной системы.

С древнейших времен огонь играл в жизни людей огромнейшее значение. Его использование человеком стало краеугольным камнем становления цивилизации, уходящей своими корнями в глубочайшую древность. Группа археологов под руководством Франческо Берны из Бостонского университета США в 2012 г. пришла к выводу, что человек впервые начал использовать огонь около 1 миллиона лет назад. К такому выводу ученые пришли, обнаружив следы очагов в пещере Вондерверк на территории ЮАР. Сырая пища сдерживала рост объема мозга у предков протолюдей. Недостаточное количество питательных веществ в сырой растительной пище было главной причиной небольшого объема мозга у далеких предков людей, что подтверждает ключевую роль огня и «поваренного искусства» в эволюции человека, заявляют антропологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences также в 2012 г.

Ученые обнаружили коренное отличие человека от животных, которое произошло около миллиона лет назад. На протяжении последних 20 лет участники международного консорциума Zoonomia расшифровывали геномы 241 вида животных из различных семейств и сравнивали их с последовательностью ДНК человека. Биологи сообщают, что результаты многолетних исследований позволили им лучше понять, на каком этапе эволюции произошли изменения, сделавшие протолюдей людьми. Термин «зоономия» (Zoonomia), в честь которого был назван проект, ввел в научный обиход Эразм Дарвин (дед Чарльза Дарвина, 1731–1802, английский врач, натуралист, изобретатель и поэт): он высказал смелую для своего времени мысль о том, что все теплокровные животные связаны друг с другом и в далеком прошлом имели общего предка. У ученых ушло более двух веков, чтобы подтвердить эту теорию. В главе о биогенезе Эразм Дарвин предвосхитил многие идеи Жана Батиста Ламарка, который первым создал целостную теорию эволюции.

В начале 2000-х годов были опубликованы полные геномы мыши, человека, крысы и шимпанзе, которые оказались очень близкими, но данных для исследования было недостаточно. Так появился проект Zoonomia. Более 50 научных организаций из разных стран предоставили его участникам образцы ДНК. Результаты исследования выпустили в виде 11 статей тематического номера журнала Science. Задачей участников проекта Zoonomia было выявить особенности ДНК, определяющие видовые различия, и выяснить, на каком этапе эволюционной истории они закреплялись на генетическом уровне. Исследования касались только представителей группы плацентарных, которые появились на планете за последние 100 миллионов лет, и не затрагивали более древних сумчатых и яйцекладущих. Сравнительная генетика позволила исследователям выявить в ДНК человека более трех миллионов элементов, примерно половина которых ранее была неизвестна. Выяснилось, что они играют важнейшую роль в управлении всеми физиологическими процессами в организме, и влияют на то, где, когда и в каком количестве производить белки. Также оказалось, что примерно 11 % генома (так называемые консервативные фрагменты ДНК) – всего около 4500 участков – идентичны у всех млекопитающих, включая человека. Они необходимы для нормального функционирования организма, а генетические изменения в них могут стать причиной не только наследственных заболеваний, но и рака.

Генетики, изучающие участки, связанные с развитием мозга («зоны ускоренного развития человека» или HAR – Human Accelerated Regions), выяснили, что они есть как у людей, так и у приматов. Но около миллиона лет назад начали появляться различия – перестроилась белковая упаковка ДНК. «Зоны ускоренного развития человека» древних предков человека случайно оказались рядом с энхансерами – усилителями активности генов, что стало поворотным моментом в истории вида Homo sapiens. Энхансер (англ. enhancer – усилитель, увеличитель) – небольшой участок ДНК, который после связывания с ним факторов транскрипции стимулирует транскрипцию с основных промоторов гена или группы генов. Энхансеры не обязательно находятся в непосредственной близости от генов, активность которых они регулируют, и даже не обязательно располагаются с ними на одной хромосоме.

Каждое явление в мире формируется под влиянием не только существенных, необходимых, но и случайных причин. Через категорию диалектики – необходимость и случайность можно объяснить эти явления. Необходимость и случайность не существуют друг без друга, они представляют собой нераздельное диалектическое единство. Одна и та же связь, случайная в одном отношении, выступает как необходимая в другом отношении. Необходимость не существует в «чистом виде», она проявляется через случайность. В свою очередь, случайность выступает как форма проявления необходимости и ее дополнение; она придает явлению определенное своеобразие, специфику, неповторимые черты. Древний человек, другие живые организмы, принадлежащие к определенному виду, имеют общие (видовые) признаки, возникшие в процессе длительного развития и передающиеся по наследству. Но эти необходимые признаки существуют всегда в индивидуальной форме, так как человек, другие живые организмы различаются между собой по размеру, формам, объему и т. д. Некоторые из этих вначале случайных для вида данного вида признаков в ходе развития закрепляются, передаются по наследству и становятся необходимыми, а те из необходимых признаков, которые оказываются нецелесообразными в иной обстановке, исчезают, появляясь в последующих поколениях лишь в виде рудимента, то есть случайного признака. Так случайность превращается в необходимость и, наоборот, необходимость переходит в случайность.

Миллиарды нейронов в мозгу человека постоянно нарабатывают триллионы и триллионы новых связей, конечно, это происходит строго индивидуально. В процессе жизнедеятельности человека вся поступающая в мозг информация там и сохраняется (как на жесткий диск – винчестер компьютера, схожесть мозга с жестким диском компьютера заключается и в том, что в мозгу передача информации происходит через нервную систему, представляющую из себя сеть из нескольких триллионов нервных клеток (нейронов) как и в компьютере через электронные переключатели, имеющие всего два значения – биты (двойные числа) и выполняет только одно действие – сложение, что наблюдается и в находках артефактов древнего человека, который умел только складывать, а также маленьких детей, складывающих из спичек количество чего-либо или кого-либо, BIOS компьютера – безусловные (врожденные) рефлексы, а установленные позднее программы на жесткий диск компьютера – приобретенные рефлексы или некая «душа» человека), но в большинстве случаев оказывается невостребованной. При органическом изменении мозга (травме, инфекции и др.) происходит установление совершенно других не свойственных ранее нейросвязей и могут появиться различные феноменальные способности (способности к рисованию, запоминанию, стихосложению и т. д.), но индивидуально, так как у каждого человека свои нейросвязи. Неспецифическая активирующая система мозга значительно возрастает при психоэмоциональном стрессе, то есть измененном состоянии. Происходит резкий скачок в развитии человеческого мозга (человеческий мозг увеличивается).

Наиболее близки к человеку из ныне живущих приматов: подсемейство Гоминины (Homininae):

род гориллы (Gorilla): западная горилла (Gorilla gorilla) и восточная горилла (Gorilla beringei);

род шимпанзе (Pan): обыкновенный шимпанзе (Pan troglodytes) и карликовый шимпанзе (Pan paniscus), или бонобо.

Африка является местом, где появились первые гоминиды – человекообразные существа. До сих пор наука исходила из того, что было три волны миграции из Африки в евроазиатское пространство: 2 млн. лет тому назад это был Homo erectus, полмиллиона лет тому назад – предки неандертальца и 50 тысяч лет тому назад – наши предки, Homo sapiens. К ним теперь можно добавить, по крайней мере, после анализа наследственного материала, и четвертую волну. Это был скорее всего Денисовский человек (Homo altaensis).

Самый древний из рода Homo – Homo habilis, или человек умелый, первые представители которого появились на Земле около 2,8 млн. лет назад в Африке. До этого времени, вероятно, существовали только австралопитеки тоже в Африке. Около 2,5 млн. лет назад произошло расщепление в эволюции гоминид, в результате которого обособились массивные австралопитеки (тупиковая ветвь эволюции) и род Homo. Кроме находок из Олдувайского ущелья, к виду Homo habilis относят и так называемого рудольфского человека, Homo rudolfensis, череп которого был найден в Кении в 1972 году в районе озера Рудольф (ныне озеро Туркана), а также находки из Эфиопии и Южной Африки. Древность этих видов от 2,4 до 1,9 млн лет. Предполагается, что эти первые люди были творцами орудий древнейшей на Земле олдувайской (галечной) культуры. Существуют находки, которые не нашли таксономического определения и частью исследователей относятся к Homo habilis, а другой частью – к группам архантропов (древнейших людей), пришедших на смену Homo habilis примерно 1,6–1,5 млн. лет назад. В группу архантропов входят два основных вида. Это вид азиатских древнейших людей, человек прямоходящий (Homo erectus), и его африканский вариант, человек работающий (Homo ergaster). Классическим представителем палеоантропов (древних людей) является неандерталец, или человек неандертальский, – Homo neanderthalensis. Недавно выделен ещё один вид – гейдельбергский человек, Homo heidelbergensis, более поздний, чем древнейшие люди Homo erectus и Homo ergaster. Некоторыми исследователями он относится к палеоантропам. Homo neanderthalensis ассоциируется с ашёльской и мустьерской каменными культурами.