Знание-сила, 2004 № 10 (928) - [14]
Люди издревле понимали важнейшее значение пищеварения для нормального состояния организма. Недаром в европейских языках печень называется «ливер», что означает «жизнь». Классическая диетология говорила, что в ЖКТ — желудочно- кишечном тракте — идет полное расщепление биополимеров на составляющие их мономеры. Однако открытие прионных нейродегенераций показало, что это далеко нс так. В ЖКТ имеется «окно», через которое в селезенку поступают целые молекулы белков, в частности, патологических прионов.
Для чего это делается? Дело в том, что селезенка является важным органом иммунной системы. Именно через нее «прокачиваются» все антигены, поступающие с пищей. Именно таким образом прионы попадают сначала в селезенку, а затем по чувствительным нервам в тела нейронов спинного мозга, после чего «поднимаются» в мозг головной. Так возникают прионные нейродегенерации, например, семейная форма бессонницы, а также болезнь Крсйцфельдта — Якоба, передающаяся с мясом животных, зараженных болезнью бешеных коров.
Через стенку ЖКТ поступают и другие «цельные» протеины, например, те же антитела материнского молока, которые в первые месяцы жизни младенца защищают его от болезней. Для их «переправки» через мембрану слизистой оболочки кишечника в ней имеются специальные белки-транспортеры.
Но есть и не совсем радостная новость. В наш век повсеместного распространения антибиотиков все чаше приходится сталкиваться с проблемой антибиотиковой резистентности (нечувствительности к антибиотикам) самых разных патогенных микроорганизмов — туберкулеза, сифилиса, гноеродных палочек и так далее.
В цитоплазме микроорганизмов имеются специальные кольцевидные молекулы ДНК — плазмиды, где размещены гены самых разных белков, которые «перерабатывают» антибиотики. При оральном приеме антибиотиков многие полезные микроорганизмы того же толстого кишечника, например, кишечная палочка «эшерихия коли», погибают. Остаются те клетки, у которых имеются плазмиды сопротивления антибиотикам.
В целом это почти не сказывается на нашем самочувствии, поскольку кишечная палочка является полезным симбионтом, и без нее, а также и без других полезных микробов у людей наступает дисбактериоз со всеми вытекающими для пищеварения последствиями.
Но вот человек сталкивается с той же сальмонеллой, вызывающей в лучшем случае расстройство кишечника, особенно летом. И тут в действие вступает принцип молекулярной «кооперации» микроорганизмов, в результате чего кишечная палочка передает плазмиду устойчивости патогенному микробу. Сам процесс такой передачи фрагментов ДНК носит название трансформации и известен очень давно...
Русский лубок 1820 г.
Недавно журнал «Нейчур» подчеркивал, что прочтение генома человека еще больше обострило парадоксальную ситуацию в современной антропологии. Парадокс заключается в относительно близком генетическом родстве трех основных рас человечества и одновременном существовании около семи тысяч народов и их «языцей».
Парадоксальность эта подчеркивается крайне богатой мозаичностью народов и их культур в тропиках и на экваторе и в то же время наличием практически единого этноса, языка и культуры в циркумполярных областях бескрайних просторов севера Канады и Аляски, Чукотки, Таймыра и Ямала, а также Колы, Скандинавии и Гренландии. Вполне вероятно, что этот парадокс объясняется однообразием условий жизни — и питания! — в арктической зоне и их необычайным разнообразием вне этой зоны.
Эта статья посвящена пищеварению, а не этногенезу, поэтому хотелось бы подчеркнуть только один аспект антропогенеза, так или иначе связанный с ее темой. Недавно Ханс Стедман из Пенсильванского университета в Филадельфии опубликовал в «Нейчур» интересную статью, сразу же привлекшую внимание антропологов. Речь идет о выявлении на молекулярном уровне специфически «человеческой» мутации в гене тяжелой цепи одного из миозинов МУН («миозин хэви»), локализующегося в коротком плече 17-й хромосомы человека 17р13.
Известно, что наши предки отличались (а шимпанзе и гориллы отличаются и сейчас) большими надбровными дугами и нижними челюстями, которые крепятся к черепу с помощью мощнейших мускулов. Нагрузку челюстного аппарата приходится компенсировать огромными мышцами свода черепа, для чего был и есть продольный «гребень», идущий от лба к затылку.
Георг Гросс. «Перед витриной», 1924 г.
И вот где-то 2,5 миллиона лет назад, как показывают молекулярные «часы», произошла мутация в указанном гене. Мутация произошла в результате делеции — выпадения нескольких букв ген-кода. Изменение в гене привело к резкому уменьшению массы и числа мышечных волокон, а также силы жевательной мышцы. Наши предки оказались перед лицом голодной смерти из-за утери способности пережевывать привычную грубую пищу.
При выключении данного гена у мышей у них возникают функциональные дефекты разных лицевых мышц. Наши мышечные волокна в жевательной мышце в восемь раз меньше таковых у макаки.
Ученые давно спорят о причинах резкой смены мощных предков «робустус» значительно более изящными и грациозными «грацилис». Теперь, похоже, все встаю на свои места, тем более что показания молекулярных часов совпадают с данными палеоантропологии ископаемых останков. Мутация имеется у представителей всех рас и групп населения всех континентов, что лишний раз подтверждает правильность гипотезы выхода человека из Африки — «аут оф Африка».
