Генетические аспекты антропогенеза и биологической изменчивости в процессе эволюции

 

Закономерности, открытые в популяционной генетике и в генетике человека, помогают разобраться в механизмах эволюции Homo sapiens, понять причины генетических различий между людьми и другими млекопитающими, особенно человекообразными.

Существовало и существует много гипотез и предположений относительно деталей эволюции человека и роли отдельных по­пуляций в этом процессе. Большинство ученых соглашались с мнением, что исходной предковой формой людей и человекообразных обезьян были популяции дриопитеков, живших в Африке примерно 15—20 млн. лет назад. Ветвь, ведущая к человеку (Ноmо),отделилась от популяции дриопитеков, породив рамапитеков. Однако в последние годы роль рамапитеков в родословной человека подвергается сомнению. Австралопитеки — популяции ранних гоминид (первые существа, относящиеся к родословной человека) раз­личались по своим морфологическим особенностям. Среди них выделяют не менее трех семейств или субпопуляций. Массивные (australopithecus robostus) обладали крупными нижними челюстя­ми и зубами, их считают вегетарианцами. Грацильные австрало­питеки имеют две разновидности — australopithecus afrikanus и australopithecus аfarensis. Афарские австралопитеки отличались несколько большими размерами мозга по сравнению с африкан­скими. Постепенно они приобрели способность производить орудия труда и трансформировались в Ното еrесtиs (архантропов). Архантропы сумели преодолеть пределы Африки и расселились по Европейскому и Азиатскому континентам.

С течением времени биологическая эволюция дополнялась культурной. Культурная среда становилась фактором, усиливаю­щим биологическую изменчивость внутри вида Ното. В отличие от опосредованной генами биологической эволюции, культурная эволюция наращивает высокие темпы во времени. В результате биологической и культурной эволюции человек приобрел спо­собность осуществлять частичный контроль, как за своей генети­ческой конституцией, так и за условиями окружающей среды.

При изучении генетических механизмов эволюции человека ставились задачи установления степени родства сравниваемых представителей семейства гоминид и построения филогенетиче­ского древа, показывающего, в каком порядке происходила ди­вергенция этих видов от общих предковых популяций, а также анализа генетических механизмов эволюции и видообразования.

В основу построения филогенетического древа положены материалы изучения костных остатков предполагаемых предков человека. Механизмы эволюции реконструируются на основа­нии генетических различий между современными видами. Гене­тическая эволюция обсуждается на четырех уровнях органи­зации — хромосомном, сателлитных ДНК, аминокислотных последовательностях белков и поведения. Хромосомный подход к родословной человека может свидетельствовать о генетической близости и помогает в реконструкции числа и типа хромосомных перестроек, приведших к появлению этих видов. У всех видов человекообразных обезьян — шимпанзе, карликового шимпанзе, гориллы, орангутана — число хромосом равно 48, у человека - 46. Основное различие между человеком и обоими видами шимпанзе состоит в наличии у последних дополнительной пары акроцентрических хромосом группы В. Выявлено убедительное сходство хромосом человека и шимпанзе, сходство генов человека и шимпанзе составляет 99%. Иммунные исследования показали, что у человека доля белков, общих с шимпанзе, составляет 63%. Наряду с морфологическими и биохимическими данными это подтверждает, что шимпанзе - наш ближайший из ныне живущих филогенетический родственник. Другие виды человекообразных обезьян (горилла, орангутан) дают больше различий. Сравнение структуры хромосом с помощью методов дифференциального окрашивания помогает в реконструкции числа и типа хромосомных перестроек, произошедших после расхождения этих видов в ходе эволюции.