Как происходит естественный отбор у людей. Естественный отбор у современного человека. Действие естественного отбора на человеческие популяции

К сожалению, марксистский тезис о человеке, как о более высокой фазе развития живых существ, трещит по швам. На 96% тела людей аналогичны телам животных. Мы лишь один из видов животного мира. Единственное, что отличает нас от других животных - это способность думать и планировать. Люди являются животными, чьи импульсы отточены миллионами лет эволюции . От животных мы унаследовали такие механизмы, как страх, отправление и приём слуховых и зрительных сигналов, память и стадный инстинкт .

В доисторический период популяция людей жила по общим законам: сильные размножались и процветали, слабые бедствовали и отмирали. Однако скорость эволюции не была очень высокой - в новых поколениях слабых появлялось больше, чем сильных, и процессы вырождения вида балансировались его совершенствованием. В неблагоприятные годы популяция очищалась от слабых в большей степени, чем в хорошие годы, и это давало толчок в сторону приспособления к новым изменившимся условиям .

Мужчины любят "сбиваться в стаи". Человек, хищник на высокой ступени развития, создал древний эквивалент футбольной команды, что позволяло одолеть крупного зверя. В стаях мужчины делали мужскую работу, метали копья в будущий обед. Женщины, всегда беременные, делали женскую работу, ухаживали за детьми, устраивали жилище, собирали фрукты. Современные мужчины сбиваются в стаи в пивных и клубах . С возникновением древнейших цивилизаций, возникли общество и государство, с ними - войны и конфликты за территории, за богатство и место под солнцем. Человечество находится на этапе развития, который характеризуется внутривидовой конкуренцией. Древние цивилизации не сохранились - они уничтожены колонизаторами.

Человек, чтобы выжить, вынужден осваивать новые экологические ниши - первая ступень. Вторая ступень - полный выход из старой экологической ниши, но еще не полное освоение новой. Процесс адаптации ещё не завершен, хотя успешен. На третьей ступени - полное овладение новой экологической нишей, развитие в новой среде доведено до совершенства. Например, динозавры на Земле. Рано или поздно экологическая ниша переполняется, в ней становится тесно. Особь либо меняет место обитания или приобретает новые качества .

По Ч. Дарвину выходило, что в процессе эволюции возникали более сложные и более приспособленные к жизни формы.

Существует точка зрения, что главная функция любой формы жизни - это продолжение жизни данной формы. Тогда самыми жизнеспособными формами являются вирусы. Они неплохо себя чувствуют в холоде и жаре, долго обходятся без пищи и размножаются с немыслимой скоростью.

С бактериями уже легче. При большом желании их можно уничтожить, защищённость от внешнего мира не столь совершенна.

Рыба носит в чреве несколько миллионов икринок, по полгода обходится без пищи, анабиоз. У теплокровных детей рождается в миллион раз меньше, кровь не остывает вместе с окружающей средой, с наступлением холода теплокровные должны есть больше.

В растительном мире, чем древнее род, тем он более жизнестоек.

Первобытный человек взял в руки палку. Это не гигантский скачок вперёд, а первый костыль. Все появившиеся блага цивилизации - всего лишь более современные разновидности этого костыля. Размахивая костылями, человечество стремительно и планомерно уничтожает всё живое вокруг и соответственно само себя, то есть история развития жизни на Земле близится к естественному концу. Без костылей человек крайне слабое, теплолюбивое, избирательное в пище, постоянно болеющее и с большим трудом размножающееся создание.

Вывод: если каждый следующий в цепи развития вид более сложен, но менее жизнестоек, чем предыдущий, то вся эволюция - цепочка, запрограммированная не на развитие, а на сворачивание жизни на Земле .

Попробуем проанализировать участие человечества в естественном отборе более детально.

Таблица 4. Естественный отбор у животных (млекопитающих) и у людей.

	Параметр	Воздействие фактора
на животных
внешних факторов	Местообитание	Живут в своей экологической нише	Живут в искусственной среде
Характер	Нерегулярное, легко переносят голод. Природные источники	Регулярное, избыточное, потребление концентрированных продуктов
	Защита с помощью кожных покровов	Одежда, жилище
Стихийные бедствия	Бегство или гибель	По возможности искусственная защита
биотических факторов		Гибель слабых, больных	Избегает воздействия
	Гибель, персистенция, контроль	Персистенция, подавление или контроль лекарствами
Инфекции	Справляется иммунная система, высокая летальность	Иммунная система самостоятельно не работает, опора на лекарства и вакцины, смертность ограничена
	Высокая летальность	Относительно низкая летальность, благодаря успехам хирургии
Болезни деградации	В основном, не доживают	Живут с болезнями довольно долго
Критические жизненные этапы	Новорождённые	Слабые вымирают	Выхаживание слабых детей, детей с генетическими и психическими болезнями
	Редко доживают до старости	Возрастание доли стариков, особенно в развитых странах
Конкуренция	межвидовая		Отсутствует
внутривидовая		Соревнования, межнациональные отношения, войны
Разновидность естественного отбора	Половой отбор	Выборочное участие в размножении	Возможность искусственного оплодотворения, отсутствие ограничений на размножение психически больных и алкоголков
Пропорциональное участие среди других видов (биологический прогресс)	Рост численности вида до определённых рамок, экологическое равновесие	Численность людей неуклонно растёт, несмотря на замедление рождаемости в развитых странах

Из таблицы видно, что человечество защищается, главным образом, искусственно. Технический прогресс позволяет успешно справляться с природными неблагоприятными факторами. Успехи медицины дают возможность людям жить долго, но отягощёнными всевозможными болезнями.

Человек вывел защитные силы наружу. Дом, одежда, обувь - защита от температурных перепадов. Созданы запасы пищи. Антибиотики и химиопрепараты работают вместо иммунитета. Прививки, эпидемиологический надзор, карантинные мероприятия защищают от болезней в масштабе крупных человеческих групп.

Предки современных женщин не знали проблемы менструальной напряженности. Раньше женщина непрерывно находилась в состоянии беременности и менструальная напряжённость возникала 10-20 раз за всю жизнь, в то время как у современной женщины - 12 раз в год .

В 19 веке в семьях было порядка десятка детей, так как больше детей погибало от болезней в младенчестве. Сегодня, благодаря достижениям медицины, удаётся сохранить жизнь и одному ребёнку в семье. Чем цивилизованнее образ жизни, тем меньше рождаемость.

Разработка контрацептивов позволяет регулировать рождаемость. Это замечательное достижение имело также негативные последствия. Возможность секса без беременности способствовало падению нравов. Сексуальная свобода привела к росту урогенитальных инфекций, что впоследствии часто приводит к бесплодию. В бедных странах, где высока смертность детей, их по-прежнему рождается много. Это природная регуляция численности. В цивилизованных странах в семье обычно 1-2 ребенка. К природной регуляции (низкая смертность при большой плотности населения) добавляется искусственный контроль рождаемости.

Жизнеспособность же связана с потенциальной угрозой гибели. В качестве модели может служить сравнение сорных растений с культурными. Сорняки неимоверно живучи. Они постоянно находятся под угрозой уничтожения и выработали разнообразные способы размножения: корневища, высокую плодовитость. Сорняки растут даже в трещинах асфальта. Культурные растения легко вытесняются сорняками.

Биологически люди подобны культурным растениям. Продолжим эту параллель с растениями. При долгом культивировании ягодных культур на одном месте плантацию одолевают вредители, затем идут бактериальные и вирусные болезни. Вирусы - свидетель старости плантации, её вырождения. Агрономы уже давно придумали севооборот. Вирусные болезни, по-видимому, сигнал вырождения человеческой популяции. В щадящих условиях трудно сформировать стойкие структуры. Б. Грасиан указывал на некое шестое чувство: «оно находит уловки, изобретает способы, даёт советы, учит говорить, заставляет бегать, даже летать и угадывать будущее; имя ему Нужда». От недостатка земных благ прибавляется ума . Интересно, что среди долгожителей много людей, переживших сталинские лагеря. Жизненная сила - это то, что дано изначально при рождении и что нам не дано изменить. Следует организовать такую стратегию поведения системы, чтобы в ней рождались элементы с максимально возможной жизненной силой.

Человечество пыталось повысить жизнестойкость с помощью селекции (искусственного отбора). Примеры применения такой стратегии в древности - Спарта. Сегодня - университетские городки для подготовки учёных. Однако попытки применить генетический подход, например Гитлером, обычно проваливались. Тоталитарные режимы пытались улучшать человеческую расу через уничтожение неполноценных, по их мнению, народов. Генетик Н.К. Кольцов писал, что раз всевозможные человеческие качества наследуются с высокой степенью вероятности, то теоретически человечество способно улучшать себя сознательно, используя знания о собственной наследственности и подбирать производителей по желаемым качествам. Дальнейшая судьба Земли нам неизвестна, поэтому полная генетическая однородность людей невыгодна. Правильнее сохранить разнообразие, благодаря которому при непредвиденных переменах, скажем при появлении новых зловредных микробов, часть людей могла бы выжить.

Возможно, что отчасти благодаря селекции группа крови В отличается сильным врождённым иммунитетом. Предки В-людей происходили от жителей Тибета. Лобсанг Рампа, писатель, посвятивший свои труды тибетским монахам, упоминал о такой процедуре. Каждого новорождённого погружали в ледяной ручей, и кто выживал, продолжал жить.

Естественный отбор имеет свои рычаги, соответствующие человеческим психотипам и группам крови. У людей с сильным природным сильным иммунитетом (0 и В- группы крови) преобладает гибель в бою или от несчастных случаев. Им свойственны лидерство, агрессивность и сексуальность. Эти люди обожают риск. Американские исследователи определили ген, регулирующий в клетках мозга адреналиновую зависимость. Этот ген D4 DR провоцирует человека на риск, поиск острых ощущений, скажем, в экстремальных видах спорта. У таких людей этот ген имеет продолговатую форму, у обычных людей он строго квадратный .

Для более спокойных и терпимых представителей групп крови А и АВ характерна смерть от старческих болезней (инфаркт, инсульт, рак, диабет). У людей группы крови А и АВ исходно низкий (толерантный) иммунитет. Группа крови А выделилась для людских популяций с высокой плотностью населения, группа АВ, вообще новейшая, также для высокой плотности и у неё врождённый иммунитет ещё ниже, чем у группы А. Вероятно, работает механизм естественного отбора, когда при перенаселенности часть животных вымирает до достижения равновесия в популяции.

Журналист А. Никонов считает, что естественный отбор у нашего вида уже не идёт. Медицина творит чудеса и обещает натворить ещё больше. Мы давно живём в искусственной среде. Слабейшие особи не поедаются хищниками и не умирают естественной смертью, а оставляют потомство, передавая детям дефектные гены. В последние десятилетия этот процесс принялэкспотенциальный характер.

Естественный отбор у человека, вероятно, идёт в направлении избирательного участия в размножении: умные в силу своих убеждений заметно уступают остальным, человечество глупеет.

Прогрессивное возрастание доли населения с плохим иммунитетом связаны с оборотной стороной гуманизма: выхаживанием слабых новорождённых, защитой антибиотиками и прививками. За 70 лет Советской власти произошла антиселекция. Элита общества - дворяне и интеллигенция, предприниматели (купцы), хозяйственные крестьяне (кулаки), здоровые, энергичные и талантливые эмигрировали, погибали в концлагерях, высылались в северные регионы. Сегодня молодые и умные эмигрируют за границу, а рожают много только пьющие матери-героини. Деловые женщины предпочитают позднюю беременность, что повышает риск генетических болезней. Экология, радиоактивные испытания и Чернобыль заметно ухудшили здоровье нынешнего и будущих поколений. Непопулярность грудного вскармливания наносит удар по формированию иммунной системы ребёнка.

В настоящее время людей на планете на пять порядков (в 100 000 раз) больше, чем аналогичных нам по размеру и типу питания диких животных. Такое поголовье поддерживается исключительно благодаря технологиям. И отбор идёт не по здоровью. Теперь идёт отбор по уму.

С точки зрения академика РАМН А. Воробьёва сама природа ведёт с нами биологическую войну: вирусы мутируют, приспосабливаются к новым условиям. Каждые 10 лет микробиологи открывают до 30 новых инфекций .

Целитель Л. Пучко приводит интересную эзотерическую гипотезу о регулирующих механизмах общепланетарного масштаба.

Биосфера за миллионы лет существования выработала мудрый санационно-очистительный механизм уничтожения всего больного, не приспособившегося к постоянно меняющимися и обновляющимися условиями жизни (не адаптированных). Для этого она запасла в своём арсенале множество микроорганизмов, разрушающих всё то, что с точки зрения природы отжило своё.

Человечество - составная часть общепланетарного организма. Как в любом живом организме, в подобном коллективном образовании для поддержания своего существования имеются специальные системы и механизмы, осуществляющие самоуправление, саморегуляцию, самоочищение и другие общеорганизменные функции. Если какая-то часть создаёт угрозу существования всему организму, активизируются соответствующие механизмы защиты целостности организма (социальные и природные). Разрушение и деформация тонких тел - пусковой сигнал. Первыми под пресс этого механизма ликвидации попадают люди с повреждёнными в определённой степени тонкими телами. Порог запуска этого механизма индивидуален для каждого организма.

Разрушение тонких тел из-за внедрения чужеродных вибраций сопровождается излучением специального сигнала. По этому сигналу в разрушенные тонкие тела внедряются энергетические структуры из космоса, которые начинают активно поддерживать всю патогенную микрофлору в организме человека. Постоянное существование скрытых очагов дремлющих или вялотекущих инфекций, поддерживаемых управляющими энергетическими структурами, приводит к созданию иммунодефицита в организме и образованию стойких хронических болезней.

Инфекции представляют собой универсальное средство для чистки жизненного пространства в биологическом, социальном, компьютерном мире. Инфекции самостоятельны исамонаправлены, всеобщи и неслучайны .

Попробуем изменить масштаб и посмотреть на ситуацию сверху, как предлагает

С. Расторгуев.

Организм человека - элемент системы. Если организм, как элемент системы, будет мешать системе, то система будет его уничтожать, устраняя «разность потенциалов» в пространственно-временной точке, используя для этого весь аппарат инфекций; биологических ли (холера, чума и т.д.), социальных ли (убийцы, воры и т.д.), экологических (землетрясение, извержение вулкана и т.д.). "Терпение" Земли начинает истощаться. Свидетельства тому - участившиеся катастрофы и стихийные бедствия. Ряд ученых полагает, что человечество отнюдь не первая цивилизация на Земле, три предыдущие погибли. Мы являемся клетками единого организма по имени человечество, человечество, в свою, очередь, часть единой системы - Вселенной. Все заповеди мировых религий - это зашифрованная концепция строения мира и нашего взаимоотношения с ним .

Раньше инструментами естественного отбора служили страшные болезни: натуральная оспа, сибирская язва, чума, туляремия и геморрагические лихорадки, корь. С помощью вакцинации и противоэпидемических мероприятий их "посадили в клетку".

Грипп был и остаётся фактором естественного отбора: он косит старых и малых. В случае пандемии, при появлении нового сочетания поверхностных белков гемагглютинина и нейраминидазы с включением вирусных генов птичьего или животного происхождения, смертность может достигнуть 70% населения. Коварство этой инфекции в том, что если она не убьёт сразу, то сделает это через несколько недель. Старики умирают от осложнений на сердце и обострений хронических болезней. Дети, как правило, погибают от пневмонии.

В ближайшем будущем не ожидается появления новых пандемических штаммов гриппа. Летальный исход могут вызвать микстинфекции: грипп+ аденовирусная инфекция, грипп+респираторно-синцитиальная инфекция. Новым вариантом микстинфекции стало одновременное заражение вирусами гриппа разных подтипов.

На сегодня СПИД стал действующим фактором естественного отбора. На мой взгляд, инертная, медлительная иммунная система начинает эволюционировать, когда возникает реальная угроза вымирания. Так, группа крови А выделилась из группы 0 при вымирании от оспы, холеры, чумы. СПИД косит всех без разбора. Есть факты, говорящие о возможности появления полезной мутации в группе крови. Кенийские проститутки, ВИЧ-инфицированные более 15 лет не заболевают СПИДом (нестерильный иммунитет). По данным Института биологии гена РАН в норме в геноме каждого человека присутствует сегмент, который отвечает за восприимчивость организма к вирусу иммунодефицита. Есть люди с мутацией устойчивости к этому вирусу: в ДНК этих людей сегмента восприимчивости нет. Больше всего людей с полезной мутацией проживает в Прибалтике. Россия входит в число европейских стран, составляющих ареал устойчивости к СПИДу. Среди россиян 1% населения не подвержен ВИЧ-инфекции. Гораздо чаще эти люди встречаются в западных областях, на востоке и северо-востоке защищённых от СПИДа нет .

Особо обсуждается в литературе вопрос, зачем вообще нужна смерть.

Кибернетик Расторгуев, считает, что шансы на бессмертие есть у любой самообучающейся информационной системы. Но природа вложила в любую сложную систему механизм самоуничтожения. Кто включает механизм старения? Когда организм вынужден прибегнуть к способу защиты через самоизменение? Но иногда он предпочитает в противовес новому знанию выбрать «деревянный костюм». Система исчерпывает свои возможности по сбору, обработке, хранению информации и заменяется на другую - вот и всё объяснение старению.

Полезность смерти привела к возникновению полов.

А. и Б. Пизы приводят гипотезу возникновения пола. Как только появлялась новая клетка с более сильными генами, родительские клетки должны были умереть. По двум причинам: первая - новая клетка лучше родительской и родительская клетка уже не нужна. Вторая - родителей нужно устранить, чтобы они не спаривались с новой клеткой.

В конце 19 века Вейсман высказал своё понимание причин смерти. Смерть была придумана эволюцией для того, чтобы выбраковывались ненужные особи, чтобы быстрее сменялись поколения, чтобы популяция не засорялась монстрами (чем старше организм, тем больше вероятность, что он родит уродливое потомство).

Если верна вейсмановская точка зрения, то болезни старения специально выдуманы эволюцией. В клетке есть механизм самоубийства - апоптоз. У митохондрий также есть свой отдельный механизм самоубийства. Рак - специально запрограммированное заболевание для очистки популяции, действующее разными путями, и как только мы заблокировали один путь, сразу активизируется другой. Гениально сделан эволюцией этот механизм убивания - если гипотеза правильна. Три основные старческие болезни - рак, инфаркт и инсульт. Рак - когда не применяется "самурайский закон" (самоубийства) внутри клетки, а инфаркт и инсульт - абсурдное применение этого закона: плохо с сердцем, значит, его надо остановить (происходит массовое отмирание тканей). В половине случаев рака блокирующий белок р53 - страж генома сломан. При инфарктах, инсультах и септическом шоке самоубийство охватывает сразу огромное количество клеток в жизненно важном органе. Получается, что р53 очень хорош своим антираковым действием, с другой стороны - отчасти из-за него мы гибнем от инфаркта и инсульта . Рак, инфаркт, инсульт - старческие болезни. Старение - это эволюционный механизм. Помолодение инфарктов и инсультов - это включение эволюционных механизмов чистки жизненного пространства в условиях перенаселенности. Сейчас смерть от старости без болезней - редкость. Механизмами естественного отбора для устранения стариков служат атеросклероз, рак и остеопороз. Обмен Са имеет сложную гормональную регуляцию при участии половых гормонов. После угасания детородной функции кости стремительно теряют прочность. Перелом шейки бедра у стариков имеет плохой прогноз.

Jan. 7th, 2007 | 02:34 pm

Что есть естественный отбор? Процесс, при котором потомство воспроизводят самые приспособленные к окружающей среде особи. Под приспособленностью к окружающей среде можно понимать также приспособленность к внутривидовой конкуренции, в том числе и за обладание половыми партнерами. То есть сильная и здоровая особь имеет больше шансов передать свои гены дальнейшим поколениям, нежели слабая и больная.

Здесь важно то, что эти признаки однозначно определяются генами. На том и основан принцип естественного отбора — привлекательность (сила, приспособленность) внешняя свидетельствует и о качестве генетического материала. Иначе в животном мире и быть не может.

Другое дело человек. Ему, в отличие от других живых существ на нашей планете, удалось создать свою собственную среду обитания, изменив существующую под себя. Это, конечно, не означает, что отпал вопрос о необходимости приспособления к этой среде каждой отдельной особи. Просто создав среду, человек создал и свои критерии приспособленности, отличные от природных. Точнее всего один — деньги.

Действительно, рассмотрим такие понятия как «приспособленность к окружающей среде», «приспособленность к внутривидовой конкуренции», «сексуальная привлекательность» применительно к современному человеку.

Действие окружающей среды на человека в цивилизованных странах минимизируется с каждым годом. Разумеется, полного отсутствия влияния добиться пока не удалось, но это влияние (природные катаклизмы, вспышки эпидемий трудноизлечимых заболеваний и т.п.) носит эпизодический характер, и не может рассматриваться как фактор, способный коренным образом повлиять на наш вид. Чтобы принести какие-то плоды, фактор должен действовать на вид постоянно, в течение длительного отрезка времени, что на настоящий момент не наблюдается.

Теперь что касается внутривидовой конкуренции. Применения физической силы и агрессии максимально ограничены нравственно-правовыми нормами, так образом физическая сила вовсе не свидетельствует о преимуществе над остальными людьми. А что же свидетельствует? Ответ не нужно долго искать — конечно же, деньги.

На первый взгляд может показаться, что деньги не гарантируют сексуальной привлекательности. Верно, но сексуальная привлекательность в человеческом понимании не имеет большого значения для естественного отбора. Имеет значение не желание заняться сексом, а именно желание завести детей, передать гены дальше. А чтобы вырастить ребенка, без сомнения, необходимы деньги, следовательно, именно их наличие увеличивает вероятность передачи своих ген дальше.

И тут и проявляется главное отличие животного отбора от человеческого. У животных, как уже было сказано выше, сила и привлекательность определяются генами и только ими. А значит и более «качественные» гены и передадутся дальше. В человеческом же мире обладание деньгами никак не связано с генами особи. Более того, деньги можно добыть множеством способов: интеллектуальным трудом, силой, красотой, каким-то особенным талантом, нужным для общества и т.д. Таким образом, деньги не выражают ничего. Но в то же время являются основным критерием передачи своих генов дальше.

О каком тогда естественном отборе среди людей можно говорить? Его сторонники часто сравнивают современного человека с останками древних людей или говорят о приобретенных устойчивостях к различным заболеваниям. Но это все влияние внешней среды, которое становится все менее и менее значительным и уже не может влиять на наш вид. А внутривидовая конкуренция и половой отбор уже имеют какого-то определенного направления, ибо никак их критерии уже никак не связаны с человеческими генами. Если и появится более приспособленный для жизни на Земле вид, то уж точно не в результате естественного отбора.

|

Comments {14}

(no subject)

from:
date: Jan. 14th, 2007 03:29 pm (UTC)

Основным критерием отбора в человеческом обществе является интелект, деньги могут играть как фактора обуславливающего преимущества особи в определённых условиях, но и могут сыграть роль элиминирующего фактора. В период стабильности, да, деньги предполагают ряд преимуществ, для потомков, лишь только теоретически, "от тюрьмы и от сумы" зарекаться нельзя... Деньги - это энергия, которая может как вверх так и вниз потянуть, да и вовсе погубить...

|

(no subject)

from:
date: Jan. 15th, 2007 12:35 pm (UTC)

В обществе иногда случаются революции и перевороты, и тогда традиционно страдает наиболее богатая часть населения, вспомните после революции 1917 года как проводилась экспроприация?
Это же имело место и после французской революции. После смены власти часто находится повод разорить особо богатую часть населения.
таким образом денежная часть населения рискует быть уничтожена вместе с потомками и генами (элиминирована) как влстьпридержащими так и преступоной частью населения.

| |

(no subject)

from:
date: Jan. 15th, 2007 07:10 pm (UTC)

Тем не менее, это никак не идет вразрез с тем, что я написал. Конечно, обладание деньгами не решает всех проблем, и не может гарантировать безоблачную жизнь, но именно деньги сейчас являются основным критерием конкурентоспособности. Не идеальным. Но самым близким к этому из существующих.

Основным критерием отбора в человеческом обществе является интелект
Интеллект сам по себе бесполезен, как бесполезна (грубо говоря) отвертка без шурупов. Скажем, тигр может обеспечить себя всем необходимым одной лишь силой, непосредственно. А чтобы человеку обеспечивать себя интеллектом, без посредника не обойтись, и этот посредник — деньги. А деньги добываются далеко не только интеллектуальным трудом.

| |

(no subject)

from:
date: Jan. 15th, 2007 07:32 pm (UTC)

Да вы безусловно правы, я лишь хотела добавить, что деньги являются безусловным преимуществом в процессе отбора, тем не менее не абсолютным при передаче этого преимущества потомкам. Сколько поколений людей может пользоваться преимуществами благосостояни - деньгами? деньги могут способствоать передаче генов, но не всегда потомки имеют деньги и соответственно те же преимущества, кстати,деньги без интелекта то же не большое преимущество.
Что же касается силы тигра, то если она обусловлена доминантными генами, то её наследуют и передают своим потомкам не менее 50% потомков тигра, а то и все 100%.
Деньги наверное играют роль фактора отбора в обществе, как например количество дичи для тигра, мало дичи - мало силы...
я конечно изрядно поупрощала многие моменты:))

| |

(no subject)

from:
date: Jan. 15th, 2007 09:01 pm (UTC)

А преимущество и не должно абсолютным. Достаточно быть подавляющим.

Деньги без интеллекта? Скользкое понятие. Вы знаете много людей «без интеллекта»? Интеллект настолько многомерен, что нельзя сказать: «вот он с интеллектом, а он — нет». Во всяком случае я четких критериев не слышал.

А речь собственно о том, что никакого естественного отбора сейчас нет. Главный критерий конкурентоспособности — деньги — никак не связан с генами, а значит и не будет передачи каких-то определенных генов. В отличии от тигра с его силой.

| |

(no subject)

from:
date: Jan. 15th, 2007 09:22 pm (UTC)

естественный отбор в человеческом обществе - это очень глубокая и спорная тема, мне кажется он есть, вопрос в критериях отбора
искуственно обусловленный критерий отбора - деньги, это естественный критерий для общества, общество - это популяция людей, а деньги - это продукт общества, всё естественно...

| |

(no subject)

from:
date: Jan. 16th, 2007 11:48 am (UTC)

когда мы говорим о сознательном отборе то называем его "искуссткенным",
деньги - это продукт общества, созданы сознательно,
они являются критерием отбора
тем не мене данный критерий отбора возник внутри человеческой популяции, а следовательно является естественным процессом, а потому он не идёт в разрез с теорией естественного отбора...

а вообще на этй тему есть много интересного у
http://alvarets.livejournal.com/24381.html
мне в библиотеке понравились работы Майскуряна, полюбопытствуйте
здесь: http://community.livejournal.com/darwiniana/6924.html
кроме того у unokai , были интересные мысли в этом направлении, посмотрите, при желании, по его журналу

Идея сравнения искусственного и естественного отбора состоит в том, что в природе так же происходит отбор наиболее «удачных», «лучших» организмов, но в роли «оценщика» полезности свойств в данном случае выступает не человек, а среда обитания . К тому же, материалом как для естественного, так и для искусственного отбора являются небольшие наследственные изменения, которые накапливаются из поколения в поколение.

Механизм естественного отбора

В процессе естественного отбора закрепляются мутации, увеличивающие приспособленность организмов к окружающей их среде. Естественный отбор часто называют «самоочевидным» механизмом, поскольку он следует из таких простых фактов, как:

1. Организмы производят потомков больше, чем может выжить;
2. В популяции этих организмов существует наследственная изменчивость;
3. Организмы, имеющие разные генетические черты, имеют различную выживаемость и способность размножаться.

Центральное понятие концепции естественного отбора - приспособленность организмов . Приспособленность определяется как способность организма к выживанию и размножению в существующей окружающей среде. Это определяет размер его генетического вклада в следующее поколение . Однако главным в определении приспособленности является не общее число потомков, а число потомков с данным генотипом (относительная приспособленность) . Например, если потомки успешного и быстро размножающегося организма слабые и плохо размножаются, то генетический вклад и, соответственно, приспособленность этого организма будут низкими .

Естественный отбор для черт, которые могут изменяться в некотором диапазоне значений (например, размер организма), можно разделить на три типа :

1. Направленный отбор - изменения среднего значения признака в течение долгого времени, например увеличение размеров тела;
2. Дизруптивный отбор - отбор на крайние значения признака и против средних значений, например, большие и маленькие размеры тела;
3. Стабилизирующий отбор - отбор против крайних значений признака, что приводит к уменьшению дисперсии признака.

Частным случаем естественного отбора является половой отбор , субстратом которого является любой признак, который увеличивает успешность спаривания за счёт увеличения привлекательности особи для потенциальных партнёров . Черты, которые эволюционировали за счёт полового отбора, особенно хорошо заметны у самцов некоторых видов животных. Такие признаки, как крупные рога , яркая окраска , с одной стороны могут привлекать хищников и понижать выживаемость самцов , а с другой это уравновешивается репродуктивным успехом самцов с подобными ярко выраженными признаками .

Отбор может действовать на различных уровнях организации - таких, как гены, клетки, отдельные организмы, группы организмов и виды . Причём отбор может одновременно действовать на разных уровнях . Отбор на уровнях выше индивидуального, например, групповой отбор , может приводить к кооперации (см. Эволюция#Кооперация) .

Формы естественного отбора

Существуют разные классификации форм отбора. Широко используется классификация, основанная на характере влияния форм отбора на изменчивость признака в популяции.

Движущий отбор

Движущий отбор - форма естественного отбора, которая действует при направленном изменении условий внешней среды. Описали Дарвин и Уоллес . В этом случае особи с признаками, которые отклоняются в определённую сторону от среднего значения, получают преимущества. При этом иные вариации признака (его отклонения в противоположную сторону от среднего значения) подвергаются отрицательному отбору. В результате в популяции из поколения к поколению происходит сдвиг средней величины признака в определённом направлении. При этом давление движущего отбора должно отвечать приспособительным возможностям популяции и скорости мутационных изменений (в ином случае давление среды может привести к вымиранию).

Примером действия движущего отбора является «индустриальный меланизм» у насекомых. «Индустриальный меланизм» представляет собой резкое повышение доли меланистических (имеющих тёмную окраску) особей в тех популяциях насекомых (например, бабочек), которые обитают в промышленных районах. Из-за промышленного воздействия стволы деревьев значительно потемнели, а также погибли светлые лишайники, из-за чего светлые бабочки стали лучше видны для птиц, а тёмные - хуже. В XX веке в ряде районов доля тёмноокрашенных бабочек в некоторых хорошо изученных популяциях березовой пяденицы в Англии достигла 95 %, в то время как впервые тёмная бабочка (morfa carbonaria ) была отловлена в 1848 году.

Движущий отбор осуществляется при изменении окружающей среды или приспособлении к новым условиям при расширении ареала. Он сохраняет наследственные изменения в определённом направлении, перемещая соответственно и норму реакции . Например, при освоении почвы как среды обитания у различных неродственных групп животных конечности превратились в роющие.

Стабилизирующий отбор

Стабилизирующий отбор - форма естественного отбора, при которой его действие направлено против особей, имеющих крайние отклонения от средней нормы, в пользу особей со средней выраженностью признака. Понятие стабилизирующего отбора ввел в науку и проанализировал И. И. Шмальгаузен .

Описано множество примеров действия стабилизующего отбора в природе. Например, на первый взгляд кажется, что наибольший вклад в генофонд следующего поколения должны вносить особи с максимальной плодовитостью. Однако наблюдения над природными популяциями птиц и млекопитающих показывают, что это не так. Чем больше птенцов или детёнышей в гнезде, тем труднее их выкормить, тем каждый из них меньше и слабее. В результате наиболее приспособленными оказываются особи со средней плодовитостью.

Отбор в пользу средних значений был обнаружен по множеству признаков. У млекопитающих новорождённые с очень низким и очень высоким весом чаще погибают при рождении или в первые недели жизни, чем новорождённые со средним весом. Учёт размера крыльев у воробьёв, погибших после бури в 50-х годах под Ленинградом, показал, что большинство из них имели слишком маленькие или слишком большие крылья. И в этом случае наиболее приспособленными оказались средние особи.

Дизруптивный отбор

Дизруптивный (разрывающий) отбор - форма естественного отбора, при которой условия благоприятствуют двум или нескольким крайним вариантам (направлениям) изменчивости, но не благоприятствуют промежуточному, среднему состоянию признака. В результате может появиться несколько новых форм из одной исходной. Дарвин описывал действие дизруптивного отбора, считая, что он лежит в основе дивергенции , хотя и не мог привести доказательств его существования в природе. Дизруптивный отбор способствует возникновению и поддержанию полиморфизма популяций, а в некоторых случаях может служить причиной видообразования.

Одна из возможных в природе ситуаций, в которой вступает в действие дизруптивный отбор, - когда полиморфная популяция занимает неоднородное местообитание. При этом разные формы приспосабливаются к различным экологическим нишам или субнишам.

Примером дизруптивного отбора является образование двух рас у погремка большого на сенокосных лугах. В нормальных условиях сроки цветения и созревания семян у этого растения покрывают всё лето. Но на сенокосных лугах семена дают преимущественно те растения, которые успевают отцвести и созреть либо до периода покоса, либо цветут в конце лета, после покоса. В результате образуются две расы погремка - ранне- и позднецветущая.

Дизруптивный отбор осуществлялся искусственно в экспериментах с дрозофилами. Отбор проводился по числу щетинок, оставлялись только особи с малым и большим количеством щетинок. В результате примерно с 30-го поколения две линии разошлись очень сильно, несмотря на то, что мухи продолжали скрещиваться между собой, осуществляя обмен генами. В ряде других экспериментов (с растениями) интенсивное скрещивание препятствовало эффективному действию дизруптивного отбора.

Половой отбор

Половой отбор - это естественный отбор на успех в размножении. Выживание организмов является важным, но не единственным компонентом естественного отбора. Другим важным компонентом является привлекательность для особей противоположного пола. Дарвин назвал это явление половым отбором. «Эта форма отбора определяется не борьбой за существование в отношениях органических существ между собой или с внешними условиями, но соперничеством между особями одного пола, обычно самцами, за обладание особями другого пола». Признаки, которые снижают жизнеспособность их носителей, могут возникать и распространяться, если преимущества, которые они дают в успехе размножения, значительно выше, чем их недостатки для выживания.

Распространены две гипотезы о механизмах полового отбора.

• Согласно гипотезе «хороших генов», самка «рассуждает» следующим образом: «Если данный самец, несмотря на яркое оперение и длинный хвост, сумел не погибнуть в лапах хищника и дожить до половой зрелости, значит он обладает хорошими генами, которые позволили ему это сделать. Следовательно, его стоит выбрать в качестве отца своих детей: он передаст им свои хорошие гены». Выбирая ярких самцов, самки выбирают хорошие гены для своих потомков.
• Согласно гипотезе «привлекательных сыновей», логика выбора самок несколько иная. Если яркие самцы, по каким бы то ни было причинам, являются привлекательными для самок, стоит выбирать яркого отца для своих будущих сыновей, потому что его сыновья унаследуют гены яркой окраски и будут привлекательными для самок в следующем поколении. Таким образом, возникает положительная обратная связь , которая приводит к тому, что из поколения в поколение яркость оперения самцов все более усиливается. Процесс идет по нарастающей, пока не достигнет предела жизнеспособности.

При выборе самцов самки не задумываются о причинах своего поведения. Когда животное чувствует жажду, оно не рассуждает, что ему следует попить воды, для того чтобы восстановить водно-солевой баланс в организме - оно идет на водопой, потому что чувствует жажду. Точно так же и самки, выбирая ярких самцов, следуют своим инстинктами - им нравятся яркие хвосты. Те, кому инстинкт подсказывал иное поведение, не оставили потомства. Логика борьбы за существование и естественного отбора - логика слепого и автоматического процесса, который, действуя постоянно из поколения в поколение, сформировал то удивительное разнообразие форм, окрасок и инстинктов, которое мы наблюдаем в мире живой природы.

Методы селекции: положительный и отрицательный отбор

Существует две формы искусственного отбора: Положительный и Отсекающий (отрицательный) отбор.

Положительный отбор увеличивает в популяции число особей, обладающих полезными признаками, повышающими жизнеспособность вида в целом.

Отсекающий отбор выбраковывает из популяции подавляющее большинство особей, несущих признаки, резко снижающие жизнеспособность при данных условиях среды. С помощью отсекающего отбора из популяции удаляются сильно вредные аллели. Также отсекающему отбору могут подвергаться особи с хромосомными перестройками и набором хромосом, резко нарушающими нормальную работу генетического аппарата.

Роль естественного отбора в эволюции

На примере рабочего муравья мы имеем насекомое, чрезвычайно отличающееся от своих родителей, тем не менее, абсолютно бесплодное и, следовательно, не могущее передавать из поколения в поколение приобретённые модификации строения или инстинктов. Можно задать хороший вопрос - насколько возможно согласовать этот случай с теорией естественного отбора?

- Происхождение видов (1859)

Дарвин предполагал, что отбор может применяться не только к индивидуальному организму, но и к семейству. Он также говорил, что, возможно, в той или иной мере это может объяснять и поведение людей. Он оказался прав, однако предоставить более расширенное представление этой концепции стало возможно только после появления генетики. Первый набросок «теории родственного отбора» сделал английский биолог Уильям Гамильтон в 1963 году, который первым предложил рассматривать естественный отбор не только на уровне индивида или целого семейства, но и на уровне гена .

См. также

Примечания

1. , с. 43-47.
2. , p. 251-252.
3. Orr H. A. Fitness and its role in evolutionary genetics // Nature Reviews Genetics. - 2009. - Vol. 10, no. 8. - P. 531-539. - DOI :10.1038/nrg2603 . - PMID 19546856 .
4. Haldane J. B. S. The theory of natural selection today // Nature . - 1959. - Vol. 183, no. 4663. - P. 710-713. - PMID 13644170 .

Приму в дар, приобрету, выменяю старинные компьютеры в коллекцию: БК0010-01/11M, ZX-Scorpion, Amiga, Искра, ZX-Profy 1024, ДВК... или разные другие - пишите и предлагайте. Я в Москве. Желательно в рабочем состоянии. Можно литературу, разные железки и ПО. Пишите на [email protected] . Если Вы в другом городе, все-равно напишите - вдруг заинтересуюсь (доставку оплачу). Актуально всегда. Подробности .

Tweet

ДЕЙСТВИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОТБОРА НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ПОПУЛЯЦИИ

Человеческий род занимает в мире живых существ особое положение. Человек достиг способности создания, перенимания и передавания культуры. Благодаря этому он уже не отдан исключительно во власть наследования генов, то есть биологическую наследственность, а приобрел способность социального наследования, которое имеет огромный радиус действия, по сравнению с биологической наследственностью.

Ввиду того, что значение и роль социальной наследственности и ее связь с биологической наследственностью достаточно всесторонне рассматривается в генетике, мы ограничимся только напоминанием, что вообще способность к социальному наследованию обусловлена соответствующим набором генов, который является характерной особенностью нашего вида. Никакое животное не обладает биологической способностью создания, принятия и пересказывания культуры. Эта неспособность животных вызвана отсутствием соответствующего набора генов, то есть имеет биологическую основу.

В течение сотен тысяч, а скорее миллионов лет биологическая эволюция постепенно, во все большей степени наделяла наших дальних предков наборами генов, которые сделали возможным все более интенсивное пользование благодеяниями социальной наследственности. Когда в конце концов в процессе эволюции развился вид человека разумного, он имел в своем генотипе многие из генов своих более далеких и близких предков, и между прочим гены, благодаря которым стала возможна социальная наследственность.

Таким образом, приобретение одним из племен, происшедшим от человекообразной обезьяны, первых зародышей социальной наследственности, что явилось переломным моментом в эволюции нашего рода, базировалось и по существу базируется на явлении биологической наследственности, которая в свою очередь подвергается действию естественного отбора. Мы бы ошибались, однако, если бы считали, что от того момента, когда эволюция довела до образования вида Homo sapiens роль естественного отбора свелась к минимуму.

Давайте, задумаемся, в каких условиях естественный отбор перестал бы действовать в человеческих популяциях? Это могло бы случиться лишь тогда, когда все люди в совершенно одинаковой степени могли проявлять свои генеративные способности. Это явление, однако, не имеет и наверно никогда не будет иметь места. Многие особи вообще не имеют потомства, другие имеют разное количество его. Другими словами, не все люди способны в одинаковой степени передавать свои гены следующим поколениям.

В результате этого постепенно изменяется генетический состав популяции, изменяется, как мы говорим, ее генетический фонд, а это обусловливает действие естественного отбора. В странах запада только одна пятая или даже одна шестая часть всей популяции каждого поколения производит половину особей следующего поколения.

Как пишет А. Г. Мотульский, естественный отбор у человека имеет два основных аспекта: различную генеративную способность и различную смертность. Одни из генов, влияющие на различную генеративную способность, вызывают расстройства в нормальной продукции гамет, то есть яйцеклеток и сперматозоидов, или же приводят к смерти зародыша в разные периоды его эмбрионального развития до момента рождения. Другие же гены, действуя на психику человека, могут являться поводом торможения акции размножения.

Иногда очень трудно провести границу между генетическими и культурными факторами, действующими на способность к размножению. Во всяком случае, разная способность к размножению является фактом, против которого нельзя возражать.

Другим аспектом действия естественного отбора является генетически обусловленная разная смертность особей. В первобытном обществе с низким культурным уровнем смертность новорожденных может достигать даже 50%. Если эта смертность до некоторой степени вызвана соответствующими наборами генов, в чем, пожалуй, никто не сомневается, то в таком случае некоторые гены подвергаются постепенной элиминации и таким образом изменяется частота отдельных генов в развитии каждой популяции.

Как известно, основной причиной смертности новорожденных и грудных детей в примитивном обществе является голод и заразные болезни, то есть социальные факторы, но несмотря на это генетический субстрат играет очень большую роль. Как установлено в многочисленных опытах на лабораторных животных, генетически разные особи отличаются в своих потребностях в пищи. Благодаря, например, генетическим различиям, при одной и той же калорийности пищи и одних и тех же энергетических расходах, количество откладывающегося жира может быть очень разнообразным.

Гены, как известно, влияют на течение разных реакций в организме посредством образуемых ферментов и их систем. При одних и тех же условиях питания у одних генотипов быстрей появляются алиментарные дефициты, чем у других. В результате этого, если в истории своего развития, разные человеческие популяции многократно переживали периоды голода, естественный отбор выселекционировал те из наборов генов, которые оказались более устойчивыми к количественным и качественным дефицитам питания.

Согласно Мальтусу, главными факторами, тормозящими чрезмерное размножение, как мы уже указывали, являются как недостаток питания так и инфекционные заболевания. В давние периоды развития человеческих популяций действие естественного отбора шло в направлении увеличения физической сопротивляемости организма, его силы и ловкости, необходимых для существования в тяжелых условиях среды, в постоянной борьбе с дикими животными. Однако с прогрессом урбанистики и увеличением густоты населения на определенных территориях, изменилось направление действия отбора.

Согласно Хольдейну (Holdane), в течение последних 5000 лет главное направление действия отбора относится к выселекционирования генотипов, устойчивых к разным инфекционным заболеваниям, которые становились все более сильным фактором, тормозящим увеличение количества популяций, параллельное прогрессу урбанизации. Каждое инфекционное заболевание, правда, вызвано экзогенным инфекционным фактором, однако течение заболевания и его окончательный результат в значительной степени зависят от наследственной устойчивости организмов.

В общих чертах можно выделить врожденную и искусственную сопротивляемость (иммунитет). Об искусственном иммунитете говорим тогда, когда человек, переболевший определенным инфекционным заболеванием, проявляет устойчивость к вторичному заражению микробами того же заболевания. О естественном иммунитете говорим тогда, когда исключительно благодаря наследственности организм невосприимчив к заражению.

Животные, относящиеся к какому-нибудь виду, могут обнаруживать полную невосприимчивость к заболеваниям, заразным для другого вида. Многие из инфекционных заболеваний животных не встречаются у людей, так как микробы этих заболеваний не могут жить и развиваться в организме человека. И наоборот, многие бактерии и вирусы вызывают инфекционные заболевания у людей и не вызывают аналогичных заболеваний у разных видов животных. В этих случаях иммунитет зависит исключительно от наследственных факторов.

Часто, однако, разные особи одного и того же вида обладают разной степенью восприимчивости к инфекции и у них отмечается различное течение болезни, вызванной одним и тем же видом микроба. Вак известно, белый человек привез в Австралию кроликов, которые, найдя там для себя хорошие условия, чрезмерно размножились, становясь истинным бедствием. Когда в Австралию впервые попал вирус, вызывающий заболевание, называемое миксоматозом, смертность зараженных кроликов доходила до 90%. Со временем, однако, смертность значительно уменьшилась.

В этом случае дело было не в искусственном иммунитете, а в выселекционировании генотипов, невосприимчивых к заболеванию. Скрещивание кроликов, невосприимчивых к заболеванию, с кроликами, которые, как правило, гибли от миксоматоза, показало, что в этом случае мы имеем дело с иммунитетом, зависящим от наследственных факторов, то есть, от генов. Одновременно было замечено, что и сам вирус подвергался отбору в определенном направлении. Штаммы вируса становились все менее вирулентными, все менее опасными для зараженных животных.

Это совершенно понятное явление. Если вирус очень быстро приводит к смерти хозяина, то такой

Человек в цивилизованном обществе живет всё более социально и всё менее биологически. Он успешно преодолевает ограничения, которые наложила на него природа: обитает в каком угодно климате, осваивает новые пищевые ресурсы, научился бороться с инфекционными болезнями. Многие факторы, которые раньше должны были убивать человеческую особь, теперь перестали быть для него смертельными. Врачи научились выхаживать недоношенных и слабых новорожденных; вакцинирование предохраняет от опасных инфекций, а в случае заражения с инфекцией борются антибиотики; общество заботится о больных и инвалидах. Даже при том, что всё это работает неидеально, цивилизация радикально повысила биологическую приспособленность человека - его выживаемость в окружающей среде. Но от своей генетики человеку никуда не деться, и происходящие в этих условиях процессы мы пока изменить не в состоянии. Понять, что сегодня происходит с человеком и что нас ожидает в будущем, мы постарались с помощью эволюционного биолога, доктора биологических наук Алексея Кондрашова , профессора Мичиганского университета и факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ, который прочитал публичную лекцию в рамках Всероссийского фестиваля науки - 2012.

В терминах эволюционной биологии, на современного человека всё меньше действует естественный отбор, т. е. такая сила, которая убирает из популяции менее приспособленных особей, оставляя более приспособленных, так как последние оставляют больше потомства. «Есть отбор положительный и отрицательный , - поясняет Алексей Кондрашов. - Положительный отбор благоприятствует какому-то новому полезному признаку. Например, все в популяции были белыми, потом появился черный мутант, этот признак оказался полезным, и через некоторое время потомки этого черного мутанта могут заполонить всю популяцию. А отрицательный отбор, наоборот, благоприятствует старым и распространенным признакам. Все белые, и белым быть хорошо, но произошла мутация и появился черный, а черным быть плохо. Соответственно, потомство этого мутанта не выживет, и «черный» ген из популяции вылетит. Дарвина в основном интересовала эволюция, т. е. медленные изменения, и он в основном думал и писал о положительном отборе. А про отрицательный отбор много думал и рассуждал Иван Иванович Шмальгаузен ». Именно этот отбор ослаблен у современного человека - неблагоприятные гены из популяции не вылетают, а накапливаются. На уровне общей концепции это стало понятно уже давно, но в последние годы благодаря развитию современных методов исследования появились данные, позволяющие количественно оценить этот процесс.

Ошибки в биомолекулярной машинерии

В нашей ДНК постоянно происходят мутации - изменения. Для этого не нужно ни воздействия радиации, ни химических мутагенов - процесс идет самопроизвольно. «Как сказал Будда, всё составленное из частей разрушается, - говорит Кондрашов. - Перед тем как уйти в нирвану, он собрал учеников и произнес эти четыре слова. Применительно к биологическим молекулам, Будда был полностью прав, действительно, они составлены из частей и могут разрушаться. И мутационный процесс является проявлением тенденции всего материального мира к хаосу ». Мутации неизбежны, так как ДНК - очень длинная молекула (общая длина всех геномных молекул в клетке человека примерно один метр) толщиной в один нуклеотид - естественно, она не может быть идеальной.

Существует три основных источника мутаций. Первый - это ошибки, происходящие при репликации - удвоении молекулы ДНК. Основное действующее лицо этого процесса - фермент ДНК-полимераза. После того, как двойная спираль ДНК расплетается в две отдельные нити, ДНК-полимераза идет вдоль каждой нити и собирает парную к ней, используя старую нить как матрицу. То есть если на старой нити она видит букву А (аденин), то к новой нити она прикрепляет букву Т (тимин). «Но примерно в одном случае из 100 тысяч она вставляет не ту букву, - объясняет Алексей Кондрашов. - А самое замечательное, что после того, как она присоединит букву, она сразу же пытается ее оторвать. В результате получается, что буква присоединяется неправильно с вероятностью примерно 10 –5 , а если буква неправильно присоединена, то она не будет оторвана тоже с вероятностью 10 –5 . Так что вероятность мутации составляет примерно 10 –10 на букву за репликацию. Попробуйте попечатать на машинке и согласитесь, что ДНК-полимераза отлично работает ».

Тем не менее, ошибки при репликации, происходящие с вероятностью 10 – 10 на букву, - это основной источник мутаций. Второй источник мутаций - ошибки в репарации ДНК. Репарация - это ремонт повреждений, а повреждения - то, что нарушает химическую структуру молекулы, так что ДНК портится. Речь идет, например, о разрыве одной или обеих нитей, сшивке нитей между собой не слабыми водородными, а ковалентными связями, так что они не могут разойтись, и т. д. «В каждой человеческой клетке каждый день происходят несколько сотен тысяч спонтанных повреждений, - говорит Кондрашов. - И они должны быть починены, потому что иначе клетка умрет. И если в результате починки произошла какая-то ошибка, это тоже будет мутация ». Третий источник мутаций - ошибки при рекомбинации в ходе мейоза - редукционного клеточного деления, приводящего к образованию из диплоидных клеток, с двойным набором хромосом, гаплоидных, с одинарным набором хромосом. Это необходимый этап созревания половых клеток, и при рекомбинации - когда хромосомы обмениваются кусочками - могут возникать ошибки.

Какие и сколько

99% мутаций - это замены нуклеотидов, говорит Алексей Кондрашов, - например, когда цитозин (C) меняется на гуанин (G). Это источник одно-нуклеотидного полиморфизма (single-nucleotide polymorphism , SNP). Кроме того, могут быть короткие выпадения нескольких букв или, наоборот, короткие вставки одного-двух-трех нуклеотидов. Реже случаются большие события - выпадения или вставка 100 и более, иногда до миллиона нуклеотидов, или поворот какого-то кусочка ДНК на 180°. Надо понимать, что мутации - это далеко не всегда плохо. Это источник генетической изменчивости, и без мутаций не было бы эволюции, в результате которой возникло всё разнообразие живого мира.

С появлением методов секвенирования нового поколения стоимость определения последовательности нуклеотидов в полном геноме радикально снизилась. И появились новые возможности количественно оценить скорость возникновение мутаций. Если раньше, как вспоминает Кондрашов, ему пришлось потратить несколько лет на кропотливое изучение крылышек дрозофил и отбор мутантов, то сейчас можно за 300 долларов секвенировать генотипы мухи-мамы, мухи-папы и мухи-дочки и сравнить их. В результате обнаружатся все новые мутации, произошедшие при смене поколения, а это значит, что они возникли в половых клетках родителей. Что касается человека, то скорость мутаций в человеческом геноме, как вычислили ученые, равна примерно 10 –8 на поколение на один нуклеотид.

Подводные камни в геноме

Все люди между собой различаются по множеству внешних и внутренних признаков. А генетически два человеческих индивида отличаются одной буквой генетического кода на каждые 1000 нуклеотидов. Одно различие на 1000 - это немного, если учесть, что, например, у дрозофил одно отличие на 100, а у гриба шизофиллум - одно отличие на 10, и это на сегодня абсолютный рекорд генетического разнообразия. И всё равно это много и означает, что между двумя человеческими индивидами - 35 млн коротеньких различий, однобуквенных замен. Но поскольку каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами (триплет, или кодон), то не все замены нуклеотида в ДНК приводят к замене аминокислоты в белке, а только так называемые несинонимичные. И таких несинонимичных замен, приводящих к изменению в молекуле белка, у каждого человека в белок-кодирующих генах около 10 тысяч. Примерно 10% из них не бесполезные, а вредные, которые снижают приспособленность. Среди них есть и смертельные. Биологи выяснили, что и у дрозофилы, и у позвоночных животных в среднем имеется одна-две летальные мутации на генотип. Организм не умирает потому, что эти мутации находятся в гетерозиготном состоянии, т. е. мутантный ген дублируется нормальным геном на парной хромосоме. Кроме того, человеческий генотип в среднем несет порядка 100 больших выпадений и вставок в ДНК, общая длина которых составляет около 3 млн нуклеотидов. Генотип нобелевского лауреата, соавтора модели «двойной спирали» ДНК Джеймса Уотсона, как оказалось при его секвенировании, несет обычное количество слабовредных мутаций и 12 сильно вредных мутаций, которые прячутся за нормальными генами в гетерозиготном состоянии. Очевидно, они не повлияли на приспособленность и успешность Джеймса Уотсона. Но если вредных мутаций будет еще больше и они не будут вычищаться отбором, равновесие нарушится, и приспособленность в человеческой популяции неизбежно будет снижаться.

Как подчеркнул Алексей Кондрашов, эту проблему понимал еще Дарвин, который писал: «У дикарей те, кто слабы либо телом, либо умом, быстро погибают. А те, кто выживает, обычно демонстрирует могучее здоровье. А мы, цивилизованные люди, изо всех сил стараемся предотвратить этот процесс элиминации: мы создаем приюты для умственно отсталых, инвалидов и больных, издаем законы, которые поддерживают бедных, и наши врачи стараются изо всех сил спасти жизнь каждого человека до последней возможности. Есть основания думать, что вакцинация сохранила сотни жизней, которые иначе погибли бы от оспы. Поэтому даже слабые здоровьем члены цивилизованных обществ продолжают размножаться. Всякий, кто интересовался разведением домашних животных, не будет сомневаться в том, что это чрезвычайно вредно для человеческой популяции ».

Модель человечества на мухах

Интересно, что это оказалось возможно подтвердить в эксперименте. Такой эксперимент - по исключению отбора - Кондрашов и его коллеги поставили 15 лет назад. Условия жизни современного человека они смоделировали на мухах дрозофилах. Пары мух - самца и самку - поселили в отдельные «квартиры» - пробирки, где они не конкурировали за пищу с другими мухами, как бывает при «коммунальном» расселении. Пары обзавелись потомством, причем биологи ограничивали количество отложенных яиц, чтобы исключить конкуренцию между личинками. Из каждой «семьи» мух брали молодых самца и самку, перемешивали и попарно расселяли в новые «отдельные квартиры». Исключение отбора выражалось в отсутствии конкуренции и в том, что каждая пара, независимо от своего генотипа, приносила одно и то же число потомков. И так в течение 30 поколений. Через каждые 10 поколений ученые оценивали приспособленность личинок - их конкурентноспособность за пищу в жестких условиях. Результат - за время проведения эксперимента (за 30 поколений) приспособленность личинок упала более чем вдвое. А за одно поколение, вычислили исследователи, она падала на 2%. Алексей Кондрашов считает, что в природе она снизилась бы еще больше, чем в лаборатории. «Хотелось бы повторить этот эксперимент и протянуть его хотя бы на 100 поколений, потому что есть гипотеза, что через 100 поколений мухи все помрут ».

Есть надежда, что в ближайшем будущем ученые смогут непосредственно посмотреть, что происходит с геномом человека. Когда завершится проект «1000 геномов», в руках у них окажется 1000 полностью секвенированных индивидуальных геномов (генотипов), которые можно будет сравнить на предмет мутаций. А лет через десять этих геномов будет уже миллион. «Отрицательный отбор распространен на несколько порядков больше, чем положительный. Поэтому рассуждения о том, что через какое-то время за счет положительного отбора у нас будет огромная голова и маленькие руки и все мы будем очень умными и т. д., - это всё предмет научной фантастики », - уточняет Алексей Кондрашов. А вот что у нас будет со здоровьем - это вопрос. Впрочем, через десять лет на него можно будет ответить более-менее точно, потому что мы сможем количественно оценить происходящие в человеческой популяции изменения.

Про риски позднего отцовства

Повторим, что скорость мутаций у человека, как подсчитали генетики, равна примерно 10 –8 на поколение на один нуклеотид. Но интересно, что мужчины и женщины вносят разный вклад в мутации своих детей. А именно, от отца ребенок получает в несколько раз больше мутаций, чем от матери. Первым, кто показал эту разницу, был английский генетик Джон Бёрдон Сандерсон Хóлдейн (John Burdon Sanderson Haldane ), один из создателей синтетической теории эволюции. Он исследовал генетику гемофилии - наследственного заболевания, выражающегося в несвертываемости крови. Известно, что ген - виновник гемофилии - находится на Х-хромосоме. Поэтому женщины, несущие дефектную по этому гену Х-хромосому, не страдают от гемофилии, так как компенсируют его нормальным геном на парной Х-хромосоме, но сыновьям передают свою Х-хромосому вместе с заболеванием. Но вопрос состоит в том, где возникает данная мутация, в женских или мужских половых клетках? Холдейн рассмотрел оба варианта и, сравнивая их вероятность, пришел к выводу, что большинство мутаций по гемофилии возникает в половых клетках мужчины. Женщина-носительница получает эту мутацию от своего отца и передает ее своему сыну, который и заболевает.

Позже исследователи проанализировали еще несколько наследственных заболеваний, связанных с Х-хромосомными генами, например множественную эндокринную неоплазию, акроцефалосиндактилию. И оказалось, что в подавляющем большинстве случаев мутация впервые возникает в мужской Х-хромосоме. Как пишет Джеймс Кроу (James F. Crow, статья в PNAS , 1997 год), у высших приматов, включая человека, мужских мутаций в среднем в пять раз больше, чем женских.

Причины такого неравноправия в том, что мужские и женские половые клетки образуются по-разному. Предшественники яйцеклеток претерпевают обычное клеточное деление (митоз) только в эмбриональном периоде. Девочка рождается уже с готовым набором незрелых ооцитов (ооцитов I порядка), которые с началом ее полового созревания поочередно входят в редукционное деление - мейоз - и образуют яйцеклетки (ооциты II порядка). Предшественники же сперматозоидов - сперматогонии - активно митотически делятся в семенниках начиная с полового созревания и до старости. В итоге, яйцеклетка проходит через 25 митозов, завершающихся мейозом, а число митозов, через которое проходит сперматозоид до мейоза, зависит от возраста мужчины: если ему 18 лет - это порядка 100 митозов, если же ему 50 - порядка 800 митозов. А чем больше клеточных делений, тем больше репликаций ДНК, тем больше мутаций.

Отсюда вытекает, что на количество мутаций, которые ребенок получает от отца, в большой степени влияет отцовский возраст. Этот вывод не нов. Как объясняет Алексей Кондрашов, к нему впервые пришел Вильгельм Вайнберг (Wilhelm Weinberg ), немецкий врач, один из первооткрывателей основного закона популяционной генетики (закона Харди-Вайнберга). Но теперь эту закономерность можно подтвердить прямыми исследованиями, поскольку стало возможно секвенировать геном и подсчитать число мутаций. В августе 2012 года в Nature опубликована статья исландских ученых (первый автор - Августин Конг (Augustine Kong )), в которой описаны результаты полногеномного анализа 78 семей. В каждой семье секвенировали геном отца, матери и ребенка. И, сравнив их между собой, вычислили, сколько новых мутаций приобрел ребенок. Оказалось, что от матери ребенок получает в среднем 15 мутаций, независимо от ее возраста. А от отца - в зависимости от возраста: если отцу 20 лет - 25 мутаций, если 40 лет - 65, а если 50 лет - 85 мутаций. То есть каждый год жизни отца добавляет ребенку две новые мутации. Вывод авторов работы: мужчинам, откладывающим рождение ребенка на поздний возраст, стоит пересмотреть свои жизненные планы. А как раз сейчас в мире наблюдается тенденция всё более позднего отцовства. Если в 2004 году средний возраст отцов составлял 35 лет, то в 2007 году он уже подошел к 40 годам. Почти у каждого десятого новорожденного папа старше 50 лет.

Чем больше мутаций, тем больше среди них вредных, ассоциированных с болезнями. В нескольких исследованиях получены данные, что позднее отцовство грозит ребенку риском неврологических и психических заболеваний. Так, по данным, полученным в Институте мозга в Квинсленде, дети 50-летних отцов вдвое чаще страдают шизофренией и аутизмом, чем дети 20-летних отцов. В эксперименте на мышах ученые продемонстрировали, что у потомства старых самцов мутировали гены, которые у человека связаны с шизофренией и аутизмом. А по данным исследователей из Тель-Авивского университета, у отцов в возрасте 55 лет и старше в пять раз выше вероятность родить ребенка с синдромом Дауна, на 37% повышается риск маниакально-депрессивного психоза у ребенка, а каждые последующие 10 лет на 30% увеличивают риск шизофрении у ребенка. В работе, опубликованной три года назад в Nature, приводятся графики зависимости когнитивных показателей ребенка от возраста родителей. Оказывается, для интеллекта ребенка нежелательна слишком молодая мать - до 20 лет, а в дальнейшем ее возраст практически не влияет на этот уровень. А вот с возрастом отца когнитивные показатели ребенка падают: если отцу 60 лет, то ожидаемое умственное развитие ребенка на 5% ниже, чем для 20-летнего отца. Результатам можно верить, так как они получены на очень большой выборке - более 30 тысяч детей. Пожилой отец передает ребенку 60 дополнительных мутаций, по сравнению с молодым, уточняет Кондрашов. И это снижает интеллектуальные способности примерно на 5%. Вроде бы немного, но для популяции в целом распространенные малые дефекты гораздо страшнее, чем большие, но редкие дефекты. Отбор против слабовредных мутаций у человека практически отсутствует, они уж точно никак не сказываются на количестве детей. И как результат - накапливаются в популяции.

Возникает вопрос: а как же синдром Дауна - последствие лишней хромосомы, - вероятность которого, как известно, повышается с возрастом матери? По всей видимости, это потому, что нерасхождение хромосом происходит при последнем делении мейоза, отвечает Алексей Кондрашов. Напомним, что это деление происходит уже во взрослом организме женщины. Но оно может случиться и в сперматозоиде, и это факт, что какое-то количество синдромов Дауна возникает не от матери, а от отца: «Недавно опубликована статья - взяли 90 индивидуальных сперматозоидов и просеквенировали их, два из них оказались анеуплоидными - несли лишнюю хромосому. Так что всё это происходит постоянно, только мы этого не видим, потому что обычно такие сперматозоиды погибают на ранних стадиях».

Ну и что же делать?

Как быть с этой проблемой, вопрос сложный, прежде всего потому, что затрагивает этические моменты. «Я принципиально не хочу давать никаких рекомендаций, потому что в этических вопросах ученые не обладают никаким специальным знанием, - говорит профессор Кондрашов. - Я знаю факты, а что хорошо, что плохо, я знаю или не знаю в той же степени, что и любой другой человек». Применение искусственного отбора к людям - это фашизм, и принудительная стерилизация около 400 тысяч человек в нацистской Германии признана преступлением против человечества. Другое дело - генетическое консультирование, которое позволит избежать рождения ребенка с наследственным заболеванием, хотя на сегодня таким путем можно отсечь лишь самые тяжелые из них. В будущем, вероятно, про ребенка можно будет узнать всё, включая его интеллект и ожидаемую продолжительность жизни.

Возможно, считает Кондрашов, мы когда-нибудь научимся «чистить» геном от вредных мутаций, возвращая его в «идеальное состояние»: «Сейчас это звучит как фантастика, но 50 лет назад и секвенирование за две тысячи долларов выглядело фантастикой». По его мнению, человечество столкнется с этой проблемой в ближайшее время и будет вынуждено как-то ее решать. Пока же можно, по крайней мере, избавить своего ребенка от рисков позднего отцовства - мужчины могут замораживать свою сперму в молодом возрасте, чтобы потом использовать ее, когда понадобится. И в течение всей жизни быть «вечно молодыми» отцами.

Алексей Кондрашов, Надежда Маркина
«Троицкий вариант» №23(117), 20 ноября 2012 года