Неидеальный человек: Почему эволюция оставила нам болезни, ошибки ДНК и уязвимости - Лоуренс Херст

заразность, которая позволяет ему быстро распространяться. Для сравнения представьте, как обновляется операционная система iPhone: Apple выпускает обновление, и все пользователи практически одновременно устанавливают его на свои устройства. Теоретически можно было бы представить такой же механизм мгновенного и одновременного обновления всех iPhone. Но эволюция так не работает. Живые организмы не могут просто «скачать» новую, улучшенную версию ДНК своего вида и «установить» ее вместо старой. Эволюция больше похожа на конкуренцию между операционными системами на рынке, где один вариант постепенно вытесняет другие. Сегодня мы наблюдаем противостояние Android и iOS, а старые мобильные операционные системы (например, от Microsoft и Nokia) уже «вымерли».

Смена поколений обычно происходит довольно медленно (у нас — примерно каждые 20 лет, у бактерий и вирусов — каждые несколько минут или часов), поэтому мы привыкли представлять эволюцию как неспешный процесс (не зря ее противопоставляют революции). Но у медленного темпа и постепенности есть свои последствия. Представьте, что вы попали в начало XIX века и обнаружили, что одни мотыльки черные, а большинство — белые, притом что кора всех деревьев покрыта промышленной копотью. Такой мотылек кажется далеким от совершенства — почему не все представители вида научились маскироваться? Ответ прост: нужно время. Ни один вид не может эволюционировать в мгновение ока. Конечно, есть удивительные создания вроде хамелеонов, способных моментально изменить окраску под цвет окружающей среды, но большинство видов защитной маскировки устроены иначе — они генетически запрограммированы. В отличие от хамелеона, мотылек может быть либо черным, либо белым. Поэтому у созданий с такой «запрограммированной» окраской один тип должен медленно вытеснять другой.

Многие считают, что именно такие процессы во многом объясняют наши особенности. Взять хотя бы прямохождение — мы освоили его совсем недавно по эволюционным меркам, поэтому колени и спина у части из нас работают не так блестяще, как хотелось бы (люди и правда мучаются от болей в спине гораздо чаще своих дальних родственников — приматов). Во всем виновата нагрузка на позвоночник при ходьбе на двух ногах. Впрочем, это не значит, что все люди одинаково страдают от проблем со спиной. Присмотритесь к участку позвоночника между последним грудным и первым поясничным позвонком — и вы увидите, что мы устроены по-разному. У одних есть так называемые узлы Шморля, у других их нет. Узлы Шморля — это углубления на поверхности позвонков. У тех счастливчиков, которых обошла стороной грыжа диска, строение этого участка заметно отличается от аналогичного участка позвоночника шимпанзе. А вот тем, у кого развилась грыжа (именно у них и встречаются узлы Шморля), в этом смысле не повезло — их позвоночник мало чем отличается от обезьяньего. Чтобы эволюция улучшила весь вид, нужно время. И уж поверьте, некоторые из нас это прекрасно чувствуют на собственной спине!

Прямохождение — сугубо человеческая особенность, но эволюционное отставание неизбежно затрагивает все виды в процессе адаптации к паразитам (любым организмам, способным заражать нас и причинять вред, — будь то вирусы, бактерии, кишечные черви или грибки). Дело в том, что у паразитов короткие промежутки между поколениями, поэтому они быстро размножаются и стремительно эволюционируют. Например, у некоторых людей есть устойчивость к ВИЧ благодаря мутациям в гене CCR5. В регионах планеты, где ВИЧ широко распространен, частота таких мутаций в местных популяциях растет — точно так же, как со временем становится больше черных бабочек, поскольку белые чаще погибают молодыми. Но чтобы все представители популяции обрели подобную устойчивость, нужно время — как и популяции белых мотыльков потребовалось множество поколений, чтобы окраситься преимущественно в черный цвет.

Подходящее тело в неподходящей среде

Второе объяснение по своему смыслу связано с первым: мы просто не приспособлены к современному миру. Представьте популяцию черных бабочек, прекрасно адаптированных к покрытой копотью коре деревьев, которую внезапно перенесли в новую, чистую среду. Очевидно, что и они будут выглядеть неуместно в самом буквальном смысле. Несоответствие между организмом и средой его обитания порождает новые проблемы и новые несовершенства. Человеческая ветвь эволюции отделилась от общего с шимпанзе предка примерно шесть миллионов лет назад, и почти все это время люди обитали в Африке. Лишь совсем недавно — каких-то 80 000 лет назад — предки современного человека покинули Африку и расселились по планете. Как вид мы провели за пределами Африки ничтожно мало времени.

И всё же порой мы наблюдаем удивительные примеры успешной адаптации к новым условиям. Возьмем тибетцев, эфиопов и коренных жителей высокогорных Анд: все эти народы научились жить в высокогорьях, в условиях разреженной атмосферы. Причем речь идет не о той простой физиологической адаптации, которая возникает у каждого после длительного пребывания в горах (как у спортсменов во время тренировок перед восхождениями). В данном случае произошла более глубокая трансформация: в этих популяциях распространились особые мутации, позволяющие их крови эффективнее захватывать тот небольшой объем кислорода, который доступен на высоте. Интересно, что у двух народов независимо друг от друга подвергся естественному отбору один и тот же ген — EGLN1.

Результаты этой эволюционной адаптации впечатляют: тибетские младенцы рождаются с бо́льшим весом, их кровь лучше насыщается кислородом и у них гораздо больше шансов выжить, чем у детей китайцев, недавно переселившихся в эти места. Китайцы пока просто не успели генетически приспособиться к новой среде обитания. А вот тибетцы, похоже, установили своеобразный рекорд скорости адаптации: предположительно, развитие нужных мутаций у них прошло примерно за 3000 лет. Правда, эта цифра вызывает споры, поскольку плохо согласуется с археологическими данными. Вероятно, процесс занял 5000–6000 лет. Как бы то ни было, этот пример наглядно показывает: человеческим популяциям требуется немало времени для адаптации к новой среде. Поэтому народы, переселившиеся на новые территории в последние несколько тысяч лет, с точки зрения генетики всё еще не успели как следует «обжиться» на новом месте.

Однако существует еще более серьезная проблема. В отличие от наших предков, которые переселялись в новые места, мы сталкиваемся с тем, что теперь меняется сама привычная нам среда обитания. И я говорю не о климатических изменениях. За очень короткий исторический период кардинально изменились наше взаимодействие с микромиром и наш рацион.

Сладкая кола и жирные «Биг Маки» появились в нашем рационе совсем недавно. Некоторые ученые считают, что наша неудержимая тяга к сахару и жирам — это наследие эволюции: в древности эти богатые энергией вещества были жизненно важны, но встречались редко. Вероятно, именно поэтому мы так падки на картошку фри и бургеры, а не на салаты и орехи. Выходит забавный парадокс: пищевые предпочтения, которые