Ми — це наш мозок - Дік Свааб

розгортаються значно сильніше. Схоже, що відповідальними за це є лише декілька генів (факторів транскрипції). До подібного висновку приводить одна із стратегій перевірки генів, які, імовірно, відповідають за розвиток людини: розшукують гени, мутація в яких викликає в людини мікроцефалію та розумову відсталість. При успадкованій хворобі «первинної мікроцефалії» мозок такий же малий, як у великих мавп, але не має змін у принциповій структурі. Люди з первинною мікроцефалією у всьому іншому виглядають зовсім нормально і не мають жодних неврологічних відхилень. Таке порушення розвитку може локалізовуватися у принаймні шести різних місцях ДНК. Усі ідентифіковані досі гени беруть участь у поділі клітин. Тому цілком логічним виглядає їх причетність до збільшення розмірів мозку в процесі еволюції. Один із них — це ген ASPM, який після відгалуження людини від шимпанзе 5,5 мільйона років тому пройшов через прискорену зміну цеглинок своїх ДНК. Висувають гіпотезу, що мозок людини ще продовжує розвиватися, оскільки генетичний варіант ASPM виник тільки 5800 років тому і відтоді він швидко поширився серед популяції. Генетичний варіант мікроцефального гена (MCPH1— варіант D), імовірно, потрапив у ДНК Homo sapiens щойно в останній льодовиковий період, приблизно 37 000 років тому, хоча носієм цього варіанта є 70 відсотків сьогоднішнього населення світу. Таке швидке поширення можливе лиш тоді, коли цей варіант несе в собі чітку еволюційну перевагу.

Також знайдено гени, зміни яких асоціюються з людською мовою. Мутації в гені FOXP2 спричиняють спадкові порушення в мові та мовленні. Схоже, що ASPM і мікроцефалін також асоціюються з мовою.

У ході еволюції виникали також нові функціональні гени. Найкращим прикладом є ген бачення в трьох кольорах у приматів. Через подвоєння «зеленого» опсину, потім мутації і селекцію у приматів виник «червоний» опсин. Еволюційна перевага кольорового бачення полягає в тому, що можна відрізняти червоні стиглі плоди від незрілих. Навіть досі червоний колір означає для нас збудження, а панівна в природі зелена барва має заспокійливу дію, навіть у плацебо (див. розділ ХVІІ.4). Ось чому операційні зали фарбують у зелений колір. Також відбувалася втрата генів. У миші є 1200 генів рецептора запахів, а в людини їх залишилося тільки 350. Можливо, втрата одного з них, гена MYH16, непрямим чином вплинула на розмір людського мозку. Цей ген проявлявся у могутніх щелепних м’язах наших предків. Його зникнення дало можливість збільшити людський череп (як адаптація до збільшення мозку).

Є й інша стратегія пошуку генів, які були необхідними для розвитку нашого мозку, — визначення загального генома різних представників еволюційного шляху, який пройшла людина. Наразі дослідник шведського походження Сванте Пеебо (Svante Pа¨а¨bo) з Інституту еволюційної антропології ім. Макса Планка в Лейпцигу визначає всю послідовність базових пар ДНК генома вимерлих 30 000 років тому неандертальців. Він отримує ДНК з трьох викопних екземплярів жінок-неандерталок, яким 38 000—44 000 років. Дослідник розробив техніку, як відрізнити сильно фрагментовані ДНК неандертальців від забруднень, викликаних бактеріями і сучасною людиною. Він сподівається, що за декілька років зможе порівняти повну ДНК неандертальця та сучасної людини, і таким чином можна буде визначити, які саме генетичні зміни в ході еволюції дали нам можливість зробити гігантський стрибок уперед. Після того як вивчили 60 відсотків ДНК неандертальців, зараз уже видно перші разючі результати. У європейців, китайців та папуасів знайдено сліди сексуальних контактів із неандертальцями, які відбулися приблизно 80 000—50 000 років тому на Близькому Сході. Від 1 до 4 відсотків нашої ДНК походять від неандертальців. Це не стосується африканців. Тож постає запитання, які властивості ми успадкували від неандертальців. Досі було знайдено 51 ген, який після відгалуження від неандертальців дуже стрімко розвивався. Також виявлено численні відмінності в маленьких фрагментах ДНК, які кодують РНК і беруть на себе регулювальні функції (див. нижче); також було виявлено 78 генів, однакових у всіх сучасних людей, але відмінних у неандертальців. Серед відмінних генів є відносно багато тих, які відіграють важливу роль у функціях головного мозку, а тому в найближчі роки допоможуть нам скласти уявлення про історію виникнення особливих властивостей сучасної людини.

Якщо говорити про 6-відсоткову відмінність між ДНК людини та шимпанзе, то слід згадати, що навіть незначні генні модифікації, так звані поліморфізми, можуть повністю змінити просторову структуру білка, а разом з нею його функції. Крім того, з одного гена можуть утворюватися багато різних білків. Член нашої дослідницької групи Тетяна Ішуніна ви­явила, що в мозку присутні більш ніж 40 варіантів одного білка, з яким стикаються трансмітери естрогену, рецептор естрогенів Альфа (ER a). Дія, яку мають всі ці різні форми, варіюється залежно від віку, ділянки мозку, типу клітин і процесу хвороби. Нещодавно на додачу до цього з’ясувалося, що в питаннях еволюції мозку нам не слід так сильно зосереджуватися на генах, які кодують білки. Адже 98 відсотків генома кодують не білки, а тільки РНК, і головним чином мікро-РНК могли відіграти важливу роль у збільшенні розмірів людського мозку. Багато процесів у клітині регулюються відрізками РНК, і часто виявляються великі відмінності між ними в людей та в шимпанзе. Досі найбільшу різницю між людиною та шимпанзе виявили в HAR1 (Human Accelerated Region 1), частині недавно відкритого гена РНК. РНК, що утворюється на ранній стадії розвитку (HAR1F), специфічний для нейронів Кахала-Ретціуса в мозку. Після 17—19 тижнів вагітності в людини проявляється HAR1F разом із білком реліном. Цей фактор необхідний для утворення шестишарової кори головного мозку, яка так сильно розвинена в людини. Зміни в цьому гені людини, імовірно, відбулися більше одного мільйона років тому, а отже, могли бути вирішальними для виникнення сучасної людини.

У ході еволюції в наших ДНК накопичилася величезна кількість непотребу і повторень. Ці рубці нашої еволюції дають нам важливу інформацію про історію нашого виникнення, проте навряд чи можуть послужити аргументом існування мудрого творця, у якого вірять послідовники вчення «Розумний задум», не кажучи вже про те, що в ДНК вони бачать «мову Бога». І нічого не змінилося, відколи Дарвін 1871 року заявив, що спростувати найважливіший принцип еволюції можливо хіба що за умови, що дивитимешся на всі природні явища очима дикуна. Через більш ніж 130 років прихильники «ID» посідають самотнє місце серед небагатьох «дикунів», які заперечують еволюцію.

XXI.4 Чому саме один тиждень?

Про тиждень ми дізналися із Біблії,

чи, може, то ми нав’язали Біблії наш тижневий ритм?

Я вирішив написати цю книгу тоді, коли мене попросили дати відповіді на деякі запитання стосовно мозку в щотижневій колонці нідерландської щоденної газети «NRC Handelsblad».

Одне із запитань звучало так: чому весь світ живе тижневими часовими проміжками? У Біблії сказано, що Бог створив Землю за шість днів, а на сьомий день відпочив від своєї праці. Якщо не брати до уваги відчуття, що на створення людини він би мав витратити на один день більше, виникає запитання, чи маємо ми семиденний тиждень тому, що створення за Біблією тривало сім днів, чи, може, навпаки, створення світу зайняло сім днів, бо в нас семиденний біологічний ритм?

Усі живі істоти, від одноклітинних до людини, з мільярдів років еволюції винесли біологічні ритми, щоб мати можливість підготуватися до змін, які відбуваються у світі через регулярні інтервали. Біологічний годинник нашого гіпоталамуса має ритм, в якому приблизно 24 години. Він попереджує нас, що незабаром настане ніч, щоб ми вчасно повернулися в свою безпечну печеру. Той самий годинник