Краткая история всех, кто когда-либо жил - [107]
Многие млекопитающие имеют только два типа опсинов и поэтому различают цвета менее отчетливо, чем мы. Но большинство высших приматов, включая обезьян Старого Света, происходящих из Африки и Азии, имеют три опсина. Кошки имеют гораздо больше палочек и поэтому гораздо лучше видят в темноте, но плохо различают цвета. Некоторые представители семейства ротоногих ракообразных имеют не менее 16 опсинов, тонко настроенных на восприятие красного, синего и зеленого цветов, а также поляризованного света, ультрафиолета и множества других, невидимых для нас световых волн.
Мутации, приведшие к возникновению трех опсинов у человека (и множества у раков), заключались не в замене единичного нуклеотида, а в удвоении больших фрагментов ДНК и их последующих изменениях. Воспринимаемый глазом цвет зависит от длины волны световых лучей. Ген коротковолнового опсина находится на хромосоме 7, а гены средневолнового и длинноволнового опсинов – на X-хромосоме. Вот почему у мужчин чаще встречается цветовая слепота, чем у женщин: у женщин дефект опсина на одной X-хромосоме может быть восполнен за счет нормального опсина с другой X-хромосомы. У мужчин такого страховочного варианта нет. В какой-то момент в ходе эволюции приматов произошло удвоение гена опсина, находившегося на X-хромосоме. Позднее одна из копий подверглась мутации, но без потери функции, и в результате приматы приобрели способность воспринимать другие цвета. Все это произошло десятки миллионов лет назад, задолго до появления человека, но нечто похожее, возможно, происходит с нами и сейчас – точнее, с некоторыми представителями половины человечества. По-видимому, на свете есть женщины с тетрахроматическим зрением. В результате очередного случайного удвоения гена они приобрели третий ген опсина на X-хромосоме. По оценкам, каждая восьмая женщина имеет этот дополнительный вариант гена, но мы не знаем, обеспечивает ли он тетрахроматическое зрение. Женщины, которые, возможно, обладают такой способностью, должны видеть разные цвета там, где остальные едва различают оттенки. Это новая область исследований, и данное состояние, судя по всему, встречается редко. Для выявления красно-зеленой слепоты используют тест Ишихары: человеку предлагают обнаружить вписанные в круг цифры, отличающиеся от фона лишь по оттенку. Тест на тетрахроматическое зрение основан на способности распознавать оттенки зеленого там, где обычные люди видят лишь оливковый цвет.
Существует множество разнообразных гипотез о происхождении трихроматического зрения. Многие исходят из предположения, что способность обнаруживать спелые красные фрукты на фоне зеленой листвы была большим преимуществом для живших на деревьях наших предков обезьян.
Но преимущество распознавания четырех цветов остается загадкой. Многие животные умеют различать более трех цветов, но у человека эта способность, по-видимому, появилась недавно и случайно, но не подвергается отрицательному отбору, поскольку не создает никаких фенотипических проблем. Просто произошла такая мутация – еще один пример нашего бесконечного разнообразия. Пока не заметно, чтобы она распространилась широко, но кто знает? Давайте вернемся к этому вопросу через 5000 лет.
Это один пример мутации с очевидным эффектом. Но большинство мутаций не приводят к каким-либо заметным результатам. Процесс репликации ДНК несовершенен, и в клетках есть множество механизмов коррекции. Но мутации все равно появляются. Чаще всего это единичные замены, иногда – замены фрагментов. Без этих изменений нет эволюции, поскольку нет вариаций и, следовательно, нет материала для отбора. Для эволюционного процесса идеальная репликация скучна и непрактична, для эволюции необходимы отклонения от идеальной репликации (с сохранением кода). Процесс репликации обязательно должен быть неточным. Исключительно по воле случая каждый из нас на протяжении жизни приобретает как минимум 100 уникальных мутаций. Если у вас есть дети, они вполне могут получить от вас в наследство эти мутации, а затем приобретут свои собственные. Пока люди производят потомство половым путем, они продолжают эволюционировать. И избежать эволюционных изменений столь же трудно, как распоряжаться погодой.
Конечно, мы влияем на погоду. Уже 10 тысяч лет мы обрабатываем землю и полностью уничтожили несколько видов животных. Наше присутствие на Земле изменило ее поверхность, а также флору и фауну. Климат на Земле периодически менялся, и мы к этому адаптировались. Начинались и заканчивались ледниковые периоды, но благодаря нашей деятельности, возможно, больше не повторятся. Развивая сельское хозяйство и промышленность, особенно на протяжении последних столетий, мы сделали Землю теплее. Сами мы стали намного здоровее. Продолжительность жизни людей в разных уголках Земли различна (она различается даже в пределах Великобритании и заметно снижается, например, по мере удаления от центра Лондона к бедным восточным окраинам). Но в целом продолжительность жизни людей значительно выросла. У нас меньше детей, чем когда-либо в истории, но и уровень детской смертности сильно сократился. Большинство людей по собственному желанию выбирают себе полового партнера (в том числе, среди людей того же пола) и решают, хотят ли иметь детей и когда. Все это может говорить о том, что люди вырвались из тисков естественного отбора.
