Сапиенс для пляжа: изучаем происхождение человека - [3]
Классификация гоминоидов в последние годы претерпела серьезные изменения в связи с новыми открытиями, пролившими свет на наши родственные связи, раскопками, в ходе которых были найдены ископаемые скелеты исчезнувших видов, и расшифровкой ДНК тех и других. Сегодня зоологи относят к гоминоидам орангутанов, горилл, шимпанзе, бонобо, человека и многочисленных представителей вымерших видов.
Что касается гомининов, то в это подсемейство входят виды, более близкие к человеку, чем к шимпанзе. Палеоантропологи уже описали около 20 подобных видов; среди них такие, как сахелантроп, австралопитек, парантроп, и некоторые виды рода Homo, такие как Н. habilis, Н. erectus, Н. neanderthalensis и Н. sapiens. Ученые полагают, что все они прямоходящие.
Многообещающие мутации
Хотя ископаемые останки и дают нам примерное представление о времени и месте появления первых гомининов, тем не менее сейчас у нас есть и другой, дополнительный источник информации — ДНК. С тех пор как расшифровка этой молекулы стала рутинной процедурой в исследовании, как биологическом, так и палеонтологическом, уже миновало несколько лет (см. ниже раздел «ДНК, гены, мутации»).
Различия между ДНК человека и шимпанзе стали результатом мутаций, случившихся после расхождения этих двух линий. Исследователи обнаружили в ДНК точечные мутации (например, участок молекулы А был заменен на С), подавление одних отрезков молекулы и удвоение других, изменение порядка составляющих молекулу оснований (два вида имеют разный набор хромосом). Некоторые из этих мутаций не имели явных последствий, тогда как другие ответственны за те особенности, что отличают человека от шимпанзе. Сравнивая геномы, исследователи надеются выявить генетические события, которые привели к серьезному расхождению этих видов.
Похоже, что именно исчезновение или дезактивация некоторых участков ДНК сыграли важную роль в процессе расхождения видов. Например, у человека и шимпанзе разные гены отвечают за производство миозина, белка, участвующего в процессе сокращения мышц. Ген MYH16 производит вариацию миозина, участвующую в процессе жевания. А у человека этот ген не активен. Возможно, эта мутация способствовала уменьшению челюсти у наших предков.
Мутации могут влиять и на поведение особей. К примеру, человек в процессе эволюции утратил вибриссы (очень чувствительные осязательные жесткие волоски, которые есть у многих млекопитающих, в том числе и у шимпанзе) и шипы на пенисе, крошечные кератиновые бугорки, которые у шимпанзе наличествуют. Утрата этих шипов снизила чувствительность пениса и привела к увеличению продолжительности полового акта (у шимпанзе он очень короток). А нам известно, что приматы, утратившие эти шипы, как правило, моногамны.
То же самое можно предположить и относительно других особенностей строения и поведения, отличающих человека от крупных обезьян: таких как утрата физических изменений во внешности во время периода овуляции или развитие вторичных половых признаков вроде женской груди или отсутствия волос на лице. Эти мутации придают большую значимость отношениям между полами и меняютжизнь гомининов, усиливая привязанность между самцами и самками, делая более тесными их социальные связи и в конечном счете повышая защищенность малышей.
Любая из наших клеток содержит 46 хромосом, представляющих собой скрученные и сложенные гармошкой нити ДНК. Наш геном, то есть наша ДНК — это огромная цепь, состоящая из 3,2 миллиарда нуклеотидов, то есть четырех основных элементов, обозначаемых буквами «А, Т, Г и Ц».
Термин «секвенировать ДНК» означает установить последовательность, в которой эти элементы следуют друг за другом (например, АГАТЦЦ). Эта последовательность отличается не только у разных биологических видов, но и у представителей одного и того же вида. Гены — это фрагменты ДНК, которые транслируют приказы, регулирующие деятельность клетки. В 20 тысячах человеческих генов записана вся информация, необходимая для развития индивидуума и функционирования его клеток. Другие отделы ДНК играют важную роль в управлении этой сложной системой передачи приказов, контролируя различные проявления генов, степень их активности. Активность тех или иных генов меняется на различных стадиях развития особи или же в различных типах клеток.
Мутация — это нарушение последовательности ДНК, произошедшее в результате той или иной случайности. Если ген подвергается мутации, то его активность часто претерпевает изменения. Любой ген может принимать разные формы, так называемые аллели: последовательности составляющих их нуклеотидов отличаются в результате произошедших мутаций.
Если мутация происходит в половой клетке, яйцеклетке или сперматозоиде, которые участвуют в процессе оплодотворения, новый организм в каждой своей клетке воспроизведет эту мутацию (однако только в половине собственных половых клеток). Таким образом мутации передаются из поколения в поколение. Каждая новая особь несет от 100 до 200 новых мутаций, переданных ей родителями — к счастью, большая часть из них не имеет никаких последствий для развития и жизни.
Почему и как теория эволюции Чарльза Дарвина перевернула наше мировоззрение? Труд Дарвина о происхождении видов, опубликованный в 1859 году, вызвал страстные споры во всем обществе. И сегодня теория эволюции продолжает будоражить умы в том числе и потому, что она разрушает идею щедрой и предусмотрительной природы и ставит под сомнение место человека в ней. Расположитесь поудобнее, а Жан-Батист де Панафье расскажет вам о том, как Чарльз Дарвин произвел революцию в нашем мышлении.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.