Слабее челюсти – больше мозг

14.12.200424630

Слабее челюсти – больше мозг


То, что человек произошел от обезьяны – сомнения не вызывает. Понятно, что это превращение было связано с изменением нескольких, возможно – многих генов. Каких именно, мы, вероятно, узнаем через несколько лет. Сейчас ведется работа по прочтению генома ближайшего родственника человека – шимпанзе. Когда этот проект будет завершен, станет возможным сравнить геномы человека (расшифрован в 2001 г.) и шимпанзе и определить, чем они отличаются. Однако и до завершения изучения всего генома высшей из обезьян генетики пытаются найти те гены, которые отличают человека от других приматов


Группа ученых, работающих в Пенсильвании (США), определила тот ген, изменение которого могло сыграть ключевую роль в становлении человека из обезьяноподобного предка. Работа этих авторов опубликована в «Нейчур» (Nature, 2000, v. 428, pp. 415-418).


Ген MYH16 заведует образованием одного из белков-миозинов, входящих в состав мышечных волокон. Разные миозины накапливаются в различных мышцах, миозин-16 специфичен для челюстных мышц.


Оказалось, что в отличие от всех обезьян и других млекопитающих у человека ген MYH16 изменен и производит белок раза в три более короткий, чем аналогичный белок животных. Ген MYH16 оказался одинаково поврежденным у представителей всех человеческих рас и полноценным у других приматов (шимпанзе, орангутанг, макака), а также у собаки. Дефект белка проявляется в том, что волокна челюстных мышц человека более тонкие, чем волокна тех же мышц обезьян (при сравнении с макакой – в 8 раз тоньше). Это естественно, делает челюстные мышцы человека слабыми, кусаться как обезьяны нам не под силу.


Когда был поврежден ген MYH16? По числу изменений (мутаций), накапливающихся в геноме, есть возможность датировать то или иное событие в эволюции. Соответствующий анализ и расчеты были проведены и в данном случае. Оказалось, что ген миозина челюстных мышц изменился 2,4+/-0,3 миллиона лет назад. Это время достаточно хорошо совпадает с определенным палеонтологами временем появления первых представителей рода Homo, то есть первых людей (1,8-2,0 млн. лет). Их предшественниками, и, очевидно, ближайшими предками, были австралопитеки – существа, передвигавшиеся на двух ногах, но обладавшие маленькой черепной коробкой и мощными челюстями.


Сказанное – это то, что было установлено в исследовании пенсильванских ученых. Дальше следуют их предположения. Ослабленные челюстные мышцы не требовали для своего прикрепления и успешного функционирования мощного костного аппарата. Уменьшение челюстной части черепа коррелятивно сняло препятствия для увеличения другой его части – черепной коробки, являющейся вместилищем мозга. Последний получил возможность увеличиваться в объеме, в конце концов достигнув того размера, какой свойственен мозгу современного человека. Изменение гена MYH16 таким образом сыграло ключевую роль в переходе от обезьяны к человеку.


Разумеется, в этой гипотезе есть и моменты, требующие дальнейшего прояснения. Каким образом в эволюции испорченный ген не только сохранился в популяции (группе) обезьяноподобных существ, но и распространился среди них, вытеснив исходный вариант гена? Это могло случиться, только если возникшее изменение давало его обладателям какое-то преимущество. Неясно, в чем оно могло бы заключаться.


Так или иначе, ген MYH16, наряду с двумя другими, ранее выявленными генами (от одного зависит размер мозга, от другого – способность к речи) является геном, по которому человек явно отличается от всех других животных. Этому гену может принадлежать важная роль в превращении обезьяны в человека.


И.А. Захаров-Гезехус, чл.-корр. РАН, доктор биологических наук, заместитель директора Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН


Журнал «Универсум» http://www.universum.hotbox.ru/


Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей