Човечеството живее на Земята от около 300 милиона години, като постоянно се променя през целия период на своето съществуване. Хората, живеещи днес на Земята, представители на вида Homo sapiens, се появиха сравнително наскоро - преди 200 и 50 хиляди години. Те, за разлика от други хуманоидни примати, излязоха от африканската джунгла в саваната на два крака, научиха се да говорят, да произвеждат инструменти и да организират живота си.
За това защо в процеса на еволюция човекът стана изправен, въпреки факта, че е неестествено в условията на нашата планета, как човешкото тяло ще се промени в условията на живот на Марс, какви трансформации го очакват в бъдеще и защо други планети вече не са колонизирани от хората, в интервю Кореспондентът на РИА Новости Ирина Алшаева в навечерието на стогодишнината на катедрата по антропология на Биологическия факултет на Московския държавен университет. За Ломоносов каза доцентът на катедрата по антропология, кандидатът на биологичните науки Станислав Дробишевски. - Какви научни факти потвърждават правилността на разпоредбите на труда „За произхода на видовете“от основателя на теорията на еволюцията Чарлз Дарвин? Съгласна ли е съвременната научна общност с неговите заключения или има противници на тезите, изложени от Дарвин?
- Няма учени, които да спорят с теорията на Дарвин. Теорията на Дарвин и съвременната еволюционна теория обаче не са едно и също нещо. Дарвин изрази своите предположения за еволюционното развитие на видовете в средата на 19 век, а до средата на 20 век теорията му се превърна в синтетична теория. Изминаха 70 години от средата на ХХ век, Дарвиновата теория се развива, тъй като учените правят нови открития.
Основният принцип на теорията на Дарвин е концепцията за естествения подбор. След това добави към него теорията за сексуалния подбор. Селекцията в разбирането на Дарвин беше диференциран пренос на характеристиките на индивидите на следващото поколение. Той не каза нищо за гените, тъй като все още нямаше такова нещо.
През 30-те години на ХХ век се появява популационна генетика, а след това молекулярна генетика. Към 50-те и 60-те години на миналия век учените са разбрали как работят гените. Тогава стана ясно какво точно се предава от поколение на поколение - предават се вариантите на структурата на ДНК.
Впоследствие тази концепция стана по-сложна, но нейната същност остана същата - всички живи същества имат наследствена информация, тя се променя и се предава на следващото поколение с по-голяма или по-малка вероятност, в зависимост от адекватността на средата, а понякога и случайно. В резултат на това, след дълъг период от време, потомците са толкова коренно различни от предците, че ги наричаме други видове, родове и семейства.
Нито един биолог не спори днес с някоя от стъпките в тази верига. Спорът засяга супер части. Учените спорят например за това, което е по-важно в еволюцията - случайността или моделът. Но тези спорове не са за концепцията като цяло, а за конкретни ситуации.
През 60-те години на миналия век генетикът Теодосий Добржански казва, че „нищо в биологията няма смисъл извън теорията на еволюцията“. Всъщност, без своята обвързваща сила, всички биологични факти се превръщат в набор от факти и нищо повече. Единствено теорията за еволюцията обяснява логиката и причините за продължаващите промени в развитието на видовете.
На този фон каква е прогнозната стойност на теорията за еволюцията? Как знанието за неговите процеси може да бъде приложено от учените в бъдеще?
Промоционално видео:
- Прогнозната стойност на теорията за еволюцията е, че ако знаем как са минали биологичните процеси в миналото и какво е довело до това, можем да прогнозираме какво ще се случи в бъдеще. Добър пример е използването на тези знания в процеса на отглеждане на нови сортове земеделски растения. Но основно тези знания са необходими за работа в областта на генното инженерство, което е бъдещето на човечеството. Генетичното инженерство ни позволява да "изместим" необходимите гени и да получим свойствата на индивид, от които се нуждаем, и то не в бъдеще, а много по-бързо.
Учените се научиха да променят културите и храната на генетично ниво. Следващата стъпка е генетична модификация на самия човек. Сега в цял свят подобни експерименти са забранени, но китайските учени обявиха раждането на дете, чийто геном е модифициран по такъв начин, че да не може да получи СПИН.
Това определено е научен пробив. Но проблемът с подобни манипулации с човешкия геном е, че обществените организации, особено религиозните, се противопоставят на тези експерименти. Но въпреки тези протести, генното инженерство ще стане част от живота ни в близко бъдеще. В крайна сметка човечеството си поставя целта да оцелее, а с неконтролирано възпроизвеждане и изчерпване на природните ресурси това е невъзможно.
Антропологът Станислав Дробышевски демонстрира отливка на черепа на Homo naledi в сравнение с човешки череп. Архивна снимка. РИА Новости / Сергей Пятаков.
Вече сме в състояние, близо до изчезване, полезните ресурси на Земята намаляват, върховете на производството на въглища и нефт вече са преминали. Проблемът със световното население може да бъде решен по различни начини, включително чрез генно инженерство. Очевидно е, че ще се използва.
В противен случай човечеството отново ще се озове през Средновековието. През следващите 300 години човечеството ще изгори всички въглища и нефт и ще се разгради. В режим на средните векове той ще може да съществува неограничено време, но продължителността на живота ще бъде намалена до 30 години и нивото му ще спадне рязко. Но, например, малко хора ще имат проблеми със сърдечно-съдовата система, тъй като хората просто няма да могат да оцелеят до възрастта на болестите, свързани с нея.
Какви видове живи същества са преходни от прости организми към хората? Колко е проучена неговата еволюционна верига?
- Всички тези преходни форми са палеонтология. Всички изкопаеми същества са или тупикови клони - ако са изчезнали, или са родили потомци, които живеят сега. Всяко изкопаемо същество е междинна връзка от нашите предци към нас. В момента са открити всички преходни форми от първите хордати към хората.
Разбира се, има периоди от време, в които няма или малко палеонтологични находки, тъй като не всички геоложки слоеве са оцелели и не всички животни, но са открити основните етапи.
Човешката еволюция е изучена по-добре от еволюцията на други създания. Има един фин момент - учените разбират като цяло от кои групи мезозойски бозайници са възникнали, но от кои видове не е ясно. Има известни групи от предци на съвременния човек - това са примитивни плацентари.
Например, от пикая (примитивно хордатно животно, неговите вкаменелости са открити в средните камбрийски седименти на възраст 530 милиона години в шистита на Бърджис (Канада) - изд.) До нас има пряка последователност. По пътя имаше милион клони, включително поредицата към десмана или птицата-гмуркач. Оказва се, че копачът например е по-близо до гущера, а човекът е по-близо до десмана, но и човекът, и копачът имат доста предци от тази ланцет.
На кой етап от еволюцията е развитието на човека като биологичен вид днес? Какви органи и системи на човешкото тяло са изчезнали в процеса на еволюция, какво се появява?
- Човекът е точно на следващия етап на еволюцията, той ще приключи с неговото изчезване. Сега ние сме един вид видов стадий, какъвто например австралопитеците са били преди четири милиона години. Тогава те бяха короната на създаването на хоминидите, но сега те са междинен етап. Ние също сме такъв етап между хайделбергския човек, живял в Европа преди 700-345 хиляди години, и хората на бъдещето.
Ние, в сравнение с нашите предци, сме загубили много в анатомичната си структура, но въпросът е - в сравнение с какви предци? С рибата човекът е загубил хрилете си, въпреки че трапецовидният ни мускул е бранхиалният мускул. В сравнение с първите примати, хората са загубили опашката си, но все пак имаме опашка - всеки човек има четири прешлена, които завършват в гръбначния стълб. Има и мускули на опашката, теоретично дори можете да ги размахвате.
Черепът на човек от Хайделберг, живял в Европа преди 700-345 хиляди години, се съхранява в катедрата по антропология на Биологическия факултет на Московския държавен университет. Ломоносов.
Основната ни придобивка е голям мозък, който сега имаме повече от всички наши предци, с изключение на неандерталците и кроманьонците. През последните седем милиона години размерът на човешкия мозък е нараснал 4,5 пъти - от 300 на 13500 кубически сантиметра. Но през последните 25 хиляди години тя е намаляла с 5%. Мозъкът се променя със скорост 1 килограм за седем милиона години, тоест 140 грама за милион години. По време на съществуването на sapiens мозъкът изсъхва - 3 грама на хиляда години, което е 20 пъти по-бързо от предишното увеличение.
Придобихме големи размери на тялото - в миналото нямаше никой по-голям от нас от примати. През последните седем милиона години размерът на човешкото тяло се е увеличил приблизително един и половина до два пъти - от 1 на 1,7 метра. Ние също се сдобихме с хващаща ръка, но загубихме хващащото краче като при примати. Лицето се сдобило с комплекс за изправено ходене с придружаващи проблеми с гръбначния стълб и коремната кухина - тъй като тялото внезапно се променило от хоризонтално положение във вертикално, мускулите и костите били неблагоприятно пренаредени.
Тогава каква е причината за такава нелогична човешка нужда от ходене в изправено положение?
- Човек стои изправен в продължение на три милиона години. Между 15 и 10 милиона години нашите предци преминаха към вертикално катерене на дървета. Те започнаха да се движат по клоните в изправено положение, защото преди това имаше големи котки, които разваляха живота на техните предци.
Маймуните, бягайки от тях, започнаха да скачат по-бързо и опашката им се удължи. И големите маймуни са се увеличили по размер. Те станаха по-тежки и не можеха да скачат - това е причината да загубят опашката си. С голямо телесно тегло беше неудобно да се движите по клоните на четворки. Удобно е - в този случай опирайте долните си крайници върху клоните и се вкопчете в тях с горните си крайници. Така тялото на нашите предци беше преформатирано до изправено положение, докато все още беше сред дърветата.
След това, между десет и седем милиона години, когато горите в Африка се превърнаха в савани, големите маймуни почти изчезнаха, а тези, които останаха, отидоха в саваната. Но тук отново не говорим за конкретна маймуна - говорим за верига от видове, които са излезли на открити територии за три милиона години.
Между другото, човек ходи на два крака за около четири милиона години, като самият ходи и се адаптира към него са различни неща. Все още ходим несигурно на два крака. Ние падаме, но в природата - при други видове - това не е така. Но вертикалното катерене преработи тялото ни, така че да се върнем към хоризонтала би бил по-голям проблем от това да стоим на два крака. Това беше плюс за нашите предци, живеещи в Африка. Тяхната площ за отопление на тялото беше намалена, появи се психологическо предимство пред хищниците и те бяха в състояние да започнат да се занимават с дейности с инструменти - изработване на инструменти.
Ако прадедите на човека започнаха да правят инструменти, това означава, че те имат умствена дейност, която включва развитието на речта. Как еволюира мозъкът, например, неговия речеви център?
- Речевият ни център има наследственост, тези гени са изолирани днес, но половината от тях са неизвестни на науката. Речевият апарат е свързан не само с мозъка, той включва и ларинкса, гръбначния стълб, долната челюст и темпоралната кост. В допълнение, не е достатъчно да се говори - необходимо е да се чува реч, следователно развитието на речевия център при хората води до развитие на органи на слуха. Тези промени се наблюдават в изкопаемите останки. Речевият апарат започва да се образува в хабилис - умел човек (Homo habilis - ed.). Има голям проблем с изследването на мозъка на нашите предци, защото мозъкът, разбира се, не е запазен. Изследванията на този орган обаче се извършват върху отливки от вътрешната повърхност на черепа. Те показват релефа на мястото, където се намира речевият център при съвременен човек. Австралопитек не го е имал, Хабилис,sapiens изглажда, защото фронталният им лоб се увеличава - тоест те започнаха не само да говорят, но и да мислят. Изводът е недвусмислен - както мозъкът, така и способността да се говори за нашите предци са се развили недвусмислено.
Как ще се промени човек в условията на колонизация, например Марс?
- Зависи от това какви първоначални условия за обитаването им хората могат да създадат там. Ако по някакво чудо успеят да възпроизведат точно земните на Марс, тогава човекът няма да се промени много. Мутациите обаче са неизбежни. В условията на пълна изолация от Земята хората, които ще създадат колония на Марс, ще могат да се трансформират в нов вид - марсианците. Но, най-вероятно, няма да е възможно да се възпроизведат напълно земни условия на живот на друга планета. Тогава промените в човешкото тяло ще зависят от условията на планетата - радиация, гравитация, магнитни полета.
Но за да могат земляните напълно да се превърнат в марсианци, генетичните промени трябва да се натрупват през поколенията и за това хората трябва да живеят там много дълго време. Имаме поколение с продължителност 25 години, така че са необходими хиляди години живот на населението на Марс. Известно е, че расите се формират за четири хиляди години - тоест толкова е необходимо, за да се различават предците от потомците. На ниво видове това ще отнеме 50 000 до 200 000 години. По този начин е необходимо тези хора да живеят на Марс 50 хиляди години без контакт с земляни.
Трудно е да си представим, че хиляди години хората на друга планета са живели в пълна изолация от Земята и успешно са се възпроизвеждали. Що се отнася до първоначалния брой колонизатори на Марс, няколко десетки ще са достатъчни.
На Земята има племена, които живеят в малък брой. Това са андаманските аборигени, които живеят на Андаманските острови в Индийския океан наброявайки 200 души, и сентинелианците, живеещи на остров Северен Сентинел. Тези племена избягват контакт с непознати, но това не води до тяхното израждане.
И кръвосмешението ли ги боли също?
- Инцестът не води до нежелани последици при потомството, ако родителите нямат вредни рецесивни мутации. Вредата от кръвосмешението е, че рецесивният ген отива хомозигота. Но ако този рецесивен ген няма или не е вреден, тогава свързаните индивиди могат да се кръстосват.
Каква роля играе генното инженерство при колонизирането на други планети?
- Ключът. Днес хората имат знания за популационната генетика и мутациите. С помощта на технологиите за генно инженерство хората ще могат буквално да коригират своите недостатъци - чрез „прецакване“на необходимите гени, въз основа на нуждите на средата им, те ще могат да коригират своите черти в посоката, от която се нуждаят. Сега генното инженерство се развива много по-бързо от технологията, която ви позволява да летите до Марс. Можем да редактираме генома, но все още не сме стигнали до Марс. Следователно, по времето, когато се направи космически кораб, способен да достави хора на Марс, генното инженерство ще стигне много далеч.
Ако човек стигне до други светове, за да оцелее в тях, той ще трябва да се промени. Например на Марс, в нашата съвременна телесна обвивка, няма да можем да съществуваме, тъй като там са необходими други външни и вътрешни органи, така че хората да се създават според нуждите си. Най-вероятно другите планети вече не са колонизирани от хората.
Как влияе научният и техническият процес на човешката еволюция?
- В резултат на факта, че древният човек е започнал да прави инструменти, той е образувал така наречения трудов комплекс на четката. Всъщност тук приключиха биологичните промени на човек, свързани с развитието на прогреса. Но четката се е променила, защото оцеляването на вида пряко зависи от производството и използването на инструменти.
Късният научен и технологичен прогрес почти не повлия на нашата анатомия. По-скоро повлия на физиологията. Например, голямото количество растителни храни, които хората консумират от времето на неандерталците, доведоха до мутации, които помагат на телата ни да разграждат по-добре нишестето. Но това са малки аванси.
Факт е, че научният и технологичният процес протича много бързо, а биологичният прогрес отнема стотици милиони години. За да може научният и технологичният процес да повлияе на нашата биология, е необходимо неговите постижения да не напускат живота ни стотици поредни години. Но се променя бързо.
Можем да кажем, че днес ние - ако говорим за жителите на големите градове - живеем в условия, неестествени за нас. Всеки жител на метрополия, излизайки на улицата, изпитва стрес, тъй като човек по своята природа трябва да живее заобиколен от семейство от пет до двадесет души и да познава всички през целия си живот. Ако види непознат, тогава на нивото на инстинктите са възможни два варианта - да се омъжи за него или да го убие. Дивите времена свършиха, а ние не сме се приспособили към нови.
Как може би човек може да изглежда в близкото - по биологични стандарти - бъдеще?
- Непосредствената перспектива за промени във външния ни вид е разбираема. Ако анализираме какво се е случило с нашите предци, става ясно, че нашите трети кътници - зъбите на мъдростта, както и някои други зъби - ще изчезнат - децата вече се раждат без втори резец и без кучета.
При съвременните хора зъбите за мъдрост обикновено са малки, те растат между вторите кътници и възходящия клон на долната челюст, което причинява много проблеми на собствениците им. Често пъти горният и долният трети кътници не са в контакт един с друг. Те не се самопочистват от това, следователно бързо се влошават.
Но за много древни хора третите кътници са били най-големите и най-важните зъби, а зад тях, към възходящия клон, се е прозирало огромно пространство. Затова нашите предци не само не изпитваха проблеми заради тези зъби, но и зависеха от тях. С преминаването към висококалорична месна храна и появата на инструменти размерът на зъбите стана по-малко актуален. Тези зъби започнаха да намаляват по размер и преди два милиона години започна процесът на тяхното изчезване.
И така, сред ранните Homo са намерени останките на индивид с вродено отсъствие на десния долен трети кътник, а на челюстта от Chenjiao, която е на половин милион години, вече няма два зъба на мъдростта. Сега тази опция се среща при почти повечето хора. За някои обаче третите кътници все още са най-големите зъби. Сега човекът като вид е в състояние на активен еволюционен преход. Ще минат няколкостотин хиляди години, а вторите кътници ще бъдат наречени зъби на мъдростта.
Главите на хората стават по-кръгли и по-малки. Тази тенденция обаче може да спре и да се върне назад, както се случва сега в Англия. Астенизацията продължава през последните 150 години - хората стават все по-стройни и по-високи. Астеничният тип тяло е естествен за нашия вид. Той е свързан с факта, че сме се научили да живеем като в тропиците - с помощта на отопление и топли неща, на фона на които тялото ни няма нужда да наддава на тегло, за да се предпази от студа.
От вътрешните органи апендиксът е първият кандидат за изчезване. Тя или ще изчезне напълно в бъдеще, или ще се превърне в жлеза. Що се отнася до краката, метаморфозите в стъпалото са неизбежни - той недвусмислено се трансформира, тъй като е слабо приспособен за ходене в изправено положение. Трудно е да се каже как точно ще изглежда, защото в миналото не е имало двуноги изправени същества, следователно нямаме прецеденти за сравнение. Най-вероятно мускулите на стъпалото ще бъдат заменени с лигаментен апарат, а самият крак ще изглежда като слон. Кракът ще стане по-малък, ще придобие мастна подложка и сводовете му ще изчезнат, тъй като не са необходими. По същата причина фибулата и обонянието ще изчезнат.
Портретът на нашите потомци не е много привлекателен
- От гледна точка на Австралопитек, ние с теб не сме особено привлекателни. Привлекателността е субективно понятие. От гледна точка на земноводни, например, като цяло сме нещо немислимо. Представете си как в нейното разбиране изглежда косата. Едно е, когато кожата е гладка, влажна, блестяща и с отровни жлези, и друго, когато нещо настръхне от нея.
Нашето състояние за нас в нашето възприятие за единственото привлекателно, докато други варианти за външния вид - нашите предци или потомци - ни се струват нещо немислимо.