Возникновение человека и других видов

            Что такое биоразнообразие живых существ на нашей планете - всем хорошо известно. Также хорошо известна и причина возникновения такого богатства форм живых существ. Дело в том, что каждый биологический вид занимает свою ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ НИШУ. Под этим термином подразумевается та среда обитания, к которой данный вид максимально приспособлен. Это относится и к природно-климатическим условиям и к взаимодействию с другими видами микро и макроорганизмов, населяющих данный БИОТОП (природный дом).

          Каждый биологический вид защищен от скрещивания с другими видами, пусть даже очень близкими, путем РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИИ. Под этим термином подразумевается неспособность давать плодовитое потомство при скрещивании. Например, мул - продукт скрещивания лошади и осла - неспособен давать потомство. Репродуктивная изоляция достигается в основном путем возникновения хромосомных перестроек, произошедших в момент образования нового вида. Подробнее о механизме образования хромосомных перестроек будет рассказано ниже.

        Однако, существуют и универсальные виды обладающие очень широким ареалом распространения, в пределах которого природно-климатические и экологические факторы (экологическая ниша) очень разнообразны. Прежде всего, это относится к человеку (Homo sapiens). Все остальные виды со столь же широким или сходным ареалом распространения являются продуктом их взаимодействия с человеческой популяцией. Сезонные миграции перелетных птиц и морских животных сюда не относятся, так как они строго регламентированы двумя-тремя контрастными биотопами.

        Чем же обусловлено то, что один и тот же биологический вид (человек) довольно быстро распространился в столь разные экологические ниши, и, при этом, не возникло репродуктивной изоляции между отдаленными человеческими популяциями?

        Дело объясняется тем, что человек - это очень молодой вид. И, поэтому, возникновение различных антропологических типов ("человеческих вариантов", рас, или "пород") было связано с ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ. Репродуктивная изоляция так и не успела вмешаться и заменить собой географическую и экологическую изоляцию.

        Географическая изоляция возникает у любого вида путем ДРЕЙФА ГЕНОВ (см. статью) и последующего естественного отбора вариантов, жизнеспособных в совершенно новых условиях.

        Таким образом, возникновение разных антропологических типов у человека было связано с образованием популяций, географически и экологически изолированных друг от друга на длительное время. Попутно заметим, что огромное разнообразие пород и сортов одомашненных животных и растений было связано с человеческой деятельностью. У некоторых видов домашних животных и растений, при этом, полностью вымерли их естественные природные предки.

        Наиболее ярким и бросающимся в глаза является разнообразие пород домашней собаки. На первый взгляд, болонка или китайский мопс отличаются от дога или сенбернара больше, чем те или иные природные виды. Но, тем не менее, все домашние собаки - это один вид, не имеющий репродуктивной изоляции между разными породами, либо дикими волками. При этом, различные породы собак не испытывают никакой ксенофобии в отношении друг друга.

      Механизм происхождения вида под названием Homo sapiens ничем не отличается от механизма происхождения всех остальных видов животных и растений (многоклеточных эукариот, т.е. имеющих в каждой клетке ядро, содержащее хромосомы).

     Хромосомы, иначе называемые "группы сцепления генов", представляют собой гигантские молекулы ДНК, стабилизированные гистоновыми белками (нуклеосомами), а также белками "хромосомной оси", называемой также "скелет хромосомы".

     Размеры гигантской молекулы ДНК в составе любой хромосомы, как правило варьирует в пределах 50.000.000-250.000.000 нуклеотидных пар (50-250 megabasepairs [Mbp]). У человека 23 хромосомы гаплоидного генома составляют около 3.080 Mbp. Из них, около 2% составляют гены, числом 32.185, по предварительной оценке.

     Каждая хромосома содержит в нуклеотидных последовательностях своей ДНК сотни генов (т.е. кодирующую ДНК), отделенных друг от друга некодирующей ДНК. При этом, некодирующая ДНК составляет более 95% всей ДНК каждой хромосомы. Совокупность хромосом (ДНК) каждого живого вида называется словом "геном". Кодирующая ДНК (гены) содержит всю информацию о каждом живом индивидууме, его облике, обмене веществ и образе жизни в экологической нише. Некодирующая ДНК занимается управлением генами. Таким образом, система управления генами во много раз превосходит по размеру всю совокупность генов каждого организма.

     Каждая клетка высших организмов (эукариот) содержит двойной набор хромосом (групп сцепления генов). Парные (гомологичные) хромосомы имеют ИДЕНТИЧНЫЕ РАЗМЕРЫ своей гигантской молекулы ДНК, и абсолютно ОДИНАКОВОЕ КОЛИЧЕСТВО ГЕНОВ. Единственное отличие гомологичных (парных) хромосом друг от друга заключается в том, что одна из них была получена данной особью (индивидуумом) от собственной матери, а другая - от отца. Отличаются по размеру лишь ПОЛОВЫЕ ХРОМОСОМЫ. Одна из них -  Х-хромосома, полученная от матери, как правило существенно больше, чем Y-хромосома, полученная от отца.

     Парные (гомологичные) гены всех хромосом отличаются друг от друга по своим нуклеотидным последовательностям, но не размерам генов. Это означает, что гомологичный ген, полученный от матери, может отличаться от своего партнера, полученного от отца, одной, двумя, тремя, четырьмя и т.д. буквами нуклеотидного текста. Такие разные "редактуры" одного и того же гена называются АЛЛЕЛЯМИ. А так как, в популяции человека имеется много самых разных женщин и мужчин, то количество АЛЛЕЛЕЙ (вариантов одного и того же гена) может достигать нескольких десятков, а иногда и сотен разных "редактур" одного и того же текста.

     Вернемся к механизму образования нового вида. Как было отмечено в начале статьи, видообразование связано с РЕПРОДУКТИВНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ. А репродуктивная изоляция, как правило, возникает в результате хромосомных перестроек. Такие перестройки бывают разных типов - делеции, дупликации, инверсии, инсерции, транслокации, анеуплоидия и полиплоидия, а также слияние либо дробление хромосом.

     Чтобы не перегружать читателя, ответим только лишь на один вопрос: какая именно хромосомная перестройка положила начало человеческому виду (Homo sapiens)? Ответ на этот вопрос хорошо известен.
ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ ВИДЫ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ ТОЧНО ТАКЖЕ ПРОИЗОШЛИ ПУТЕМ ТОЙ ИЛИ ИНОЙ ХРОМОСОМНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ У МУЖЧИНЫ (САМЦА), ДАЖЕ У "ОДНОДОМНЫХ" РАСТЕНИЙ. У всех видов был свой "Адам" и своя "Ева", либо несколько "Ев", сблизившихся с "Адамом" в их интимной жизни.

     Напомним, что у каждого человека есть 46 хромосом, причем 23 из них - от отца, и 23 - от матери. Отцовские и материнские хромосомы называются гомологичными, что подробно описано выше. Каждой гомологичной хромосоме присвоен свой номер - от №1 до №23, в основном по признаку их размеров, но не только. А у каждой человекообразной обезьяны 48 хромосом (по 24 гомологичные хромосомы от своих родителей - самца и самки). Известно также, что человеческая хромосома №2 является результатом слияния двух обезьяньих хромосом, с образованием огромной хромосомы №2. Это воздвигло непреодолимый барьер между обезьяной и человеком - репродуктивную изоляцию. А затем, на совершенно новом "поле деятельности" (геноме человека) начался отбор различных мутаций, главными из которых являются мутации, которые привели к возникновению членораздельной человеческой речи, со всеми вытекающими из этого факта последствиями (1).

     Зададимся вопросом: как такое могло произойти, что у первого мужчины и у первой женщины ОДНОВРЕМЕННО произошло слияние двух обезьяньих хромосом, с образованием устойчивой человеческой хромосомы №2? Вероятность такого события практически равна нулю. Как же, в таком случае, возник человек?

     Еще раз напомним, что среди 23 гомологичных хромосом человека, самая последняя бывает двух типов - X и Y. При этом материнская половая клетка содержит только Х-хромосому, а мужская (сперматозоид) содержит либо X, либо Y-хромосому. В сперме каждого мужчины содержится около 50% сперматозоидов для рождения мальчиков, а другие 50% - для рождения девочек. В каждом мужском эякуляте содержатся миллионы разных сперматозоидов, среди которых перетасованы гены его собственного отца и матери. Все это разнообразие сперматозоидов обеспечивает мейоз - деление диплоидных (46 хромосом) половых клеток, приводящее к возникновению гаплоидных (23 хромосомы) гамет (яйцеклеток и сперматозоидов).

     Предшественники половых клеток человека (до мейоза) - это оогонии (у женщин) и сперматогонии (у мужчин) называются КЛЕТКАМИ ПОЛОВОГО ПУТИ. Эти клетки бессмертны, т.е. не подвержены старению, в отличие от всех остальных клеток человека.

     Клетки полового пути обособляются у человеческого зародыша уже на очень ранней стадии, и выделяются в особый клон, устойчивый к разнообразным мутациям и хромосомным перестройкам гораздо больше, чем любая другая клетка организма.

     Если же в клоне клеток полового пути мужчины (или самца) все-таки возникнет хромосомная перестройка, например слияние двух хромосом в одну, то такая клетка может образовать субклон среди диплоидных клеток полового пути мужчины. А когда клетки этого субклона пройдут через мейоз, то образуются множество сперматозоидов X-типа и Y-типа, но, при этом, половина из тех и других будет содержать новую хромосому №2.

     Такой мужчина может оплодотворить одну, либо нескольких женщин. Но даже если он оплодотворит только одну женщину несколько раз, то среди ее детей будут мальчики и девочки, несущие новую хромосому. А если мужчина оплодотворит сразу нескольких женщин, то таких детей будет достаточно много. Однако при скрещиваниях с другими детьми данной популяции, у этих мальчиков и девочек не будет плодовитого потомства (так же как при скрещивании лошади и осла). Но если такие мальчики и девочки будут скрещиваться между собой - то они ДАДУТ НАЧАЛО НОВОМУ ВИДУ, среди 1/4 своих потомков. Это следует из генетического анализа расщеплений в потомстве таких мальчиков и девочек.

     Именно таким путем и произошли первые люди, как говорится, "от Адама", т.е. того самца среди клеток полового пути которого образовался субклон, содержащий новую хромосому №2, как результат слияния двух обезьяньих хромосом. Однако, первые внуки такого "Адама" мало чем отличались от обезьян по своим возможностям. Окончательно они превратились в людей лишь вследствие цепочки событий, описанных в статье (1).

Коротко говоря, у нового вида "обезьяны" случились лишь ДВЕ МУТАЦИИ по одному и тому же гену FOXP2. И вот только лишь после этого "новая обезьяна" стала человеком.

Поясним.
 "Возникновение членораздельной речи у человека связано с появлением ДВУХ ЗНАЧИМЫХ АМИНОКИСЛОТНЫХ ЗАМЕН в белке FOXP2, в результате мутаций в двух триплетах ДНК, кодирующих ген FOXP2 (генетическую терминологию см. в статье "Возникновение жизни на земле"). Этих двух аминокислотных замен НЕТ У ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫХ ОБЕЗЬЯН. Мутации человеческого гена FOXP2 вызывают дефекты речи, изменения в строении черепа и умственную неполноценность. Например, аутизм - следствие мутации этого гена, либо подконтрольных ему генов, в том числе гена CNTNAP2, повреждения которого тоже вызывают аутизм. Большинство случаев умственной неполноценности связано с наследственностью, т.е. выходом в гомозиготное состояние дефектных вариантов гена FOXP2, либо подконтрольных ему генов.

     Таким образом, человеческое мышление связано с появлением "словесных образов" в сознании человека. Эти образы отсутствуют у обезьян и других животных. Все животные "мыслят" видео-образами, а также запахами, осязанием и нечленораздельными звуками. Массовый возврат человека к видео-мышлению в XX-XXI веках несет в себе страшную угрозу цивилизации, о чем предупреждал еще американский писатель Рэй Брэдбери в своей книге "450 градусов по Фаренгейту".

      Интересно, что мутации именно в этом гене (FOXP2) привели к возникновению ВСЕХ МНОГОКЛЕТОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ (но не растений) из одноклеточной "инфузории". Так возникли первые гидры, медузы и прочие многоклеточные кишечнополостные, из которых произошли все остальные животные. ЭТО БЫЛО СОБЫТИЕМ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА.

     Прошли сотни миллионов лет, возникли мыши, собаки, кошки, коровы, свиньи, обезьяны. Но принципиально ничего не изменилось. На операционном столе свинья  ничем не отличается от человека или обезьяны. Не более, чем разные модели автомобилей одной фирмы. Да и все гены у свиньи, обезьяны и человека совпадают на 99%. Так в чем же разница между человеком и животными?

      Разница в том, что у "новой обезьяны" произошло новое СОБЫТИЕ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА, т.е. две мутации по тому же гену FOXP2, которое привело к появлению первых животных на земном шаре. Казалось бы, появление животных (так же как и появление автомобилей, поездов и самолетов вместо телег) - событие эпохального масштаба. А появление "новой марки" того или иного "автомобиля" (человека) - событие "местного значения". Но это не так.

        "Новая марка" обезьяны произошла в результате вполне обычной хромосомной перестройки, как мы уже выяснили. Но лишь две мутации по гену FOXP2 превратили эту "новую фотомодель" в СОБЫТИЕ ВСЕМИРНОГО МАСШТАБА.
Это было подобно возникновению животных вместо растений в результате мутаций по тому же самому гену. Хотя внешне человек очень не похож на елку или березу. Но добавочная мутация по гену FOXP2 имела именно подобное последствие по преобразованию "дуба" в человека.

        Поэтому, не следует путать хромосомные перестройки (видообразование) с обычными мутациями (многообразие различных пород собак или автомобилей).

        И не следует путать многообразие мутаций с САМЫМИ ГЛАВНЫМИ МУТАЦИЯМИ ТОЛЬКО ПО ОДНОМУ ГЕНУ FOXP2. Именно изменения в этом гене привели к появлению животных, а через миллионы лет этот "вулкан" опять проснулся и привел к появлению разума. Но внешняя "оболочка" от мутации по одному лишь гену почти не изменилась. Ведь человек - один из самых молодых видов, поэтому внешняя "оболочка", может через несколько тысяч лет сильно измениться. Так же как из медуз возникли кошки и собаки, не меняя при этом признак "животные". Так и человек не потеряет свой признак "разум", но вполне может через тысячи лет изменить свою "внешнюю форму".



ЛИТЕРАТУРА
1. Лучник А. "Человеческий разум и цивилизация" http://proza.ru/2013/02/24/1903            
 

Ключевые слова: Происхождение человека, происхождение видов, origin of man, origin of species.


Рецензии
А если исходить не из случайности, а из НЕОБХОДИМОСТИ процесса сотворения гомо-сапиенса? http://www.proza.ru/2014/12/22/18 - многое становится яснее.

С уважением, Александр.

Александр Белислав   12.12.2016 21:07     Заявить о нарушении
На это произведение написано 17 рецензий, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.