Umanitatea trăiește pe Pământ de aproximativ 300 de milioane de ani, schimbându-se constant pe întreaga perioadă a existenței sale. Oamenii care trăiesc astăzi pe Pământ, reprezentanți ai speciei Homo sapiens, au apărut relativ recent - între 200 și 50 de mii de ani în urmă. Aceștia, spre deosebire de alte primate umanoide, au ieșit din jungla africană în savană pe două picioare, au învățat să vorbească, să producă instrumente și să își organizeze viața.
Despre ce în procesul de evoluție omul a devenit erect, în ciuda faptului că este nefiresc în condițiile planetei noastre, cum se va schimba corpul uman în condițiile de viață de pe Marte, ce transformări îl așteaptă în viitor și de ce alte planete nu mai sunt colonizate de oameni, într-un interviu Corespondentul RIA Novosti, Irina Alshaeva, în ajunul centenarului Departamentului de Antropologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova. Lomonosov i s-a spus de profesorul asociat al departamentului de antropologie, candidatul științelor biologice Stanislav Drobyshevsky. - Ce fapte științifice confirmă corectitudinea prevederilor lucrării „La originea speciilor” de către fondatorul teoriei evoluției, Charles Darwin? Comunitatea științifică modernă este de acord cu concluziile sale sau există adversari ai tezelor prezentate de Darwin?
- Nu există oameni de știință care să discute cu teoria lui Darwin. Cu toate acestea, teoria lui Darwin și teoria evoluției moderne nu sunt același lucru. Darwin și-a exprimat ipotezele despre dezvoltarea evolutivă a speciilor la mijlocul secolului al XIX-lea, până la mijlocul secolului XX, teoria sa s-a transformat într-o teorie sintetică. Au trecut 70 de ani de la mijlocul secolului XX, teoria darwiniană se dezvoltă, pe măsură ce oamenii de știință fac noi descoperiri.
Principiul de bază al teoriei lui Darwin este conceptul de selecție naturală. Apoi i-a adăugat teoria selecției sexuale. Selecția înțelegerii lui Darwin a fost un transfer diferențiat al caracteristicilor indivizilor către generația următoare. El nu a spus nimic despre gene, întrucât nu exista încă așa ceva.
În anii 30 ai secolului XX, a apărut genetica populației, apoi genetica moleculară. Până în anii 50 și 60 ai secolului trecut, oamenii de știință și-au dat seama cum funcționează genele. Apoi a devenit clar ce se trece exact din generație în generație - se transmit variantele structurii ADN-ului.
Ulterior, acest concept a devenit mai complicat, dar esența sa a rămas aceeași - toate ființele vii au informații ereditare, se schimbă și se transmit generației următoare cu o probabilitate mai mare sau mai mică, în funcție de adecvarea mediului și uneori din greșeală. Drept urmare, după o lungă perioadă de timp, descendenții sunt atât de fundamentali diferiți de strămoși încât îi numim alte specii, genuri și familii.
Nu un singur biolog argumentează astăzi despre niciunul dintre pașii din acest lanț. Controversa se referă la piese super. Oamenii de știință argumentează, de exemplu, despre ceea ce este mai important în evoluție - șansa sau modelul. Dar aceste dispute nu sunt despre conceptul în general, ci despre situații specifice.
În anii 60 ai secolului trecut, geneticianul Theodosius Dobrzhansky spunea că „nimic din biologie nu are sens în afara teoriei evoluției”. Într-adevăr, fără forța sa obligatorie, toate faptele biologice se transformă într-un set de fapte și nimic mai mult. Doar teoria evoluției explică logica și motivele schimbărilor în curs de dezvoltare a speciilor.
În acest context, care este valoarea predictivă a teoriei evoluției? Cum pot fi utilizate în viitor cunoștințele despre procesele sale de către oamenii de știință?
Video promotional:
- Valoarea predictivă a teoriei evoluției este că dacă știm cum au avut loc procesele biologice în trecut și ce a dus la aceasta, putem prezice ce se va întâmpla în viitor. Un bun exemplu este utilizarea acestor cunoștințe în procesul de creștere a unor noi soiuri de plante agricole. Dar, în principal, aceste cunoștințe sunt necesare pentru a lucra în domeniul ingineriei genetice, care este viitorul umanității. Ingineria genetică ne permite „schimbarea” genelor necesare și obținerea proprietăților unui individ de care avem nevoie, și nu în viitor, ci mult mai rapid.
Oamenii de știință au învățat să modifice culturile și produsele alimentare la nivel genetic. Următorul pas este modificarea genetică a persoanei în sine. În toată lumea, astfel de experimente sunt interzise, dar oamenii de știință chinezi au anunțat nașterea unui copil al cărui genom a fost modificat astfel încât să nu poată avea SIDA.
Aceasta este cu siguranță o descoperire științifică. Dar problema cu astfel de manipulări cu genomul uman este că organizațiile publice, în special cele religioase, rezistă acestor experimente. În ciuda acestor proteste, ingineria genetică va deveni o parte a vieții noastre în viitorul apropiat. Până la urmă, umanitatea își stabilește obiectivul de supraviețuire, iar prin reproducerea necontrolată și epuizarea resurselor naturale, acest lucru este imposibil.
Antropologul Stanislav Drobyshevsky demonstrează o distribuție a unui craniu Homo naledi în comparație cu un craniu uman. Fotografie de arhivă RIA Novosti / Sergei Pyatakov.
Suntem deja într-o stare aproape de dispariție, resursele utile ale Pământului se scad, vârfurile producției de cărbune și petrol au fost deja trecute. Problema populației lumii poate fi rezolvată în diferite moduri, inclusiv prin inginerie genetică. Este evident că va fi folosit.
În caz contrar, umanitatea se va regăsi din nou în Evul Mediu. În următorii 300 de ani, omenirea va arde tot cărbunele și petrolul și se va degrada. În modul Evul Mediu, va putea exista la nesfârșit, dar speranța de viață va fi redusă la 30 de ani, iar nivelul său va scădea brusc. Dar, de exemplu, puține persoane vor avea probleme cu sistemul cardiovascular, deoarece oamenii pur și simplu nu vor putea supraviețui până la vârsta bolilor asociate acestuia.
Ce tipuri de lucruri vii sunt de tranziție de la simple organisme la om? Cât a fost studiat lanțul său evolutiv?
- Aceste forme de tranziție sunt toate paleontologie. Toate creaturile fosile sunt fie ramuri fără capăt - dacă au dispărut, fie au născut descendenți care trăiesc acum. Orice creatură fosilă este o legătură intermediară de la strămoșii noștri la noi. În acest moment, toate formele de tranziție de la primele coarde la om au fost găsite.
Desigur, există perioade de timp în care nu există sau puține descoperiri paleontologice, pentru că nu toate suprafețele geologice au supraviețuit și nici toate animalele, dar nici etapele principale au fost găsite.
Evoluția umană a fost studiată mai bine decât evoluția altor creaturi. Există un punct subtil - oamenii de știință înțeleg, în general, din ce grupuri de mamifere mezozoice au apărut, dar din ce specii nu este clar. Există grupuri cunoscute de strămoși ai omului modern - acestea sunt placente primitive.
De exemplu, de la pikaya (un animal primordial de cordate, fosilele sale au fost găsite în zăcămintele cambriene mijlocii de 530 de milioane de ani în șistul Burgess (Canada) - ed.) Pentru noi există o secvență directă. Pe parcurs au existat un milion de ramuri, incluzând secvența către desman sau pasărea cu scufundător. S-a dovedit că, de exemplu, scobitoarea este mai aproape de șopârlă, iar bărbatul este mai aproape de desman, dar atât bărbatul cât și scobitoarea au o mulțime de strămoși din această lanțetă.
În ce stadiu de evoluție se află astăzi dezvoltarea omului ca specie biologică? Ce organe și sisteme ale corpului uman au dispărut în procesul evoluției, ce apar?
- Omul se află chiar la următoarea etapă a evoluției, se va încheia odată cu dispariția sa. Acum suntem un fel de stadiu de specie, întrucât, de exemplu, australopiteculele erau acum patru milioane de ani. Atunci au fost coroana creării hominidelor, dar acum sunt o etapă intermediară. Suntem, de asemenea, o astfel de etapă între omul Heidelberg, care a trăit în Europa acum 700-345 de mii de ani și oamenii viitorului.
Noi, în comparație cu strămoșii noștri, am pierdut foarte mult în structura noastră anatomică, dar întrebarea este - în comparație cu ce strămoși? Odată cu peștele, omul și-a pierdut branhiile, deși mușchiul nostru trapez este mușchiul ramificativ. În comparație cu primele primate, oamenii și-au pierdut coada, dar mai avem o coadă de coadă - fiecare persoană are patru vertebre care se termină în coloana vertebrală. Există, de asemenea, mușchii cozii, teoretic puteți chiar să-i rătăciți.
Craniul unui om din Heidelberg, care a trăit în Europa în urmă cu 700-345 de mii de ani, este păstrat la Departamentul de Antropologie, Facultatea de Biologie, Universitatea de Stat din Moscova. Lomonosov.
Achiziția noastră principală este un creier mare, pe care îl avem acum mai mult decât oricare dintre strămoșii noștri, cu excepția Neanderthalilor și a Cro-Magnonilor. În ultimele șapte milioane de ani, dimensiunea creierului uman a crescut de 4,5 ori - de la 300 la 13500 de centimetri cubi. Dar în ultimele 25 de mii de ani, aceasta a scăzut cu 5%. Creierul se schimbă cu o viteză de 1 kilogram în șapte milioane de ani, adică 140 de grame într-un milion de ani. În timpul existenței sapienilor, creierul se usucă - 3 grame la o mie de ani, care este de 20 de ori mai rapid decât creșterea anterioară.
Am dobândit dimensiuni mari ale corpului - nu era nimeni mai mare decât noi din primate în trecut. În ultimele șapte milioane de ani, dimensiunea corpului uman a crescut de aproximativ o dată și jumătate la două ori - de la 1 la 1,7 metri. De asemenea, am dobândit o mână de apucare, dar am pierdut piciorul de apucare ca în primate. Persoana a dobândit un complex de mers vertical, cu probleme de însoțire a coloanei vertebrale și a cavității abdominale - deoarece corpul s-a schimbat brusc de la o poziție orizontală la una verticală, mușchii și oasele au fost rearanjate nefavorabil.
Atunci care este motivul unei astfel de nevoi umane ilogice de mers pe jos?
- Omul a stat în picioare timp de trei milioane de ani. Între 15 și 10 milioane de ani în urmă, strămoșii noștri au trecut la alpinism vertical. Au început să se miște de-a lungul ramurilor într-o poziție verticală, pentru că înainte de asta erau pisici mari care stricau viața strămoșilor lor.
Maimuțele, fugind de ele, au început să sară mai repede, iar coada lor s-a întins. Și maimuțele mari au crescut ca mărime. Au devenit mai grei și nu au putut sări - de aceea și-au pierdut coada. Cu o greutate corporală mare, era incomod să te miști de-a lungul ramurilor pe toate cele patru. Este convenabil - în acest caz, așezați-vă membrele inferioare pe ramuri și lipiți-le de ele cu membrele superioare. Astfel, corpul strămoșilor noștri a fost reformatat într-o poziție verticală, în timp ce încă se afla în copaci.
Apoi, între zece și șapte milioane de ani în urmă, când pădurile din Africa s-au transformat în savane, marea maimuță aproape că a dispărut, iar cei care au rămas au plecat la savană. Dar aici, din nou, nu vorbim despre o maimuță specifică - vorbim despre un lanț de specii care a ieșit pe teritorii deschise timp de trei milioane de ani.
Apropo, o persoană merge pe două picioare timp de aproximativ patru milioane de ani, mergând pe sine și adaptându-se la acestea sunt lucruri diferite. Mergem încă nesigur pe două picioare. Cădem, dar în natură - la alte specii - nu este așa. Dar escalada verticală ne-a refăcut corpul, astfel încât revenirea la orizontală ar fi o problemă mai mare decât să rămânem pe două picioare. Acesta a fost un plus pentru strămoșii noștri care trăiesc în Africa. Zona lor de încălzire a corpului a fost redusă, a apărut un avantaj psihologic față de prădători și au putut începe să se implice în activități de scule - instrumente de confecționare.
Dacă strămoșii omului au început să facă instrumente, înseamnă că aceștia au o activitate mentală care implică dezvoltarea vorbirii. Cum a evoluat creierul, de exemplu, centrul său de vorbire?
- Centrul nostru de vorbire are ereditate, aceste gene au fost izolate astăzi, dar jumătate dintre ele sunt necunoscute științei. Aparatul de vorbire este conectat nu numai cu creierul, ci include și laringele, coloana vertebrală, maxilarul inferior și osul temporal. În plus, nu este suficient să vorbim - este necesar să auzim vorbirea, prin urmare, dezvoltarea centrului de vorbire la om a implicat dezvoltarea organelor auditive. Aceste modificări sunt observate în rămășițele fosile. Aparatul de vorbire începe să se formeze în habilis - o persoană pricepută (Homo habilis - ed.). Există o mare problemă cu studiul creierului strămoșilor noștri, deoarece creierul, desigur, nu este păstrat. Cu toate acestea, studiile acestui organ sunt efectuate pe piese de pe suprafața interioară a craniului. Ele arată ușurarea în locul în care se află centrul de vorbire la o persoană modernă. Australopithecus nu l-a avut, Habilis,sapienii se netezesc, deoarece lobul lor frontal crește - adică au început nu numai să vorbească, ci și să gândească. Concluzia este lipsită de ambiguitate - atât creierul, cât și capacitatea de a vorbi de strămoșii noștri au evoluat fără ambiguitate.
Cum se va schimba o persoană în condițiile colonizării, de exemplu, Marte?
- Depinde de ce condiții inițiale pentru locuința lor pot crea oamenii acolo. Dacă printr-un miracol reușesc să reproducă exact cele terestre de pe Marte, atunci persoana nu se va schimba prea mult. Cu toate acestea, mutațiile sunt inevitabile. În condiții de izolare completă de Pământ, oamenii care vor crea o colonie pe Marte se vor putea transforma într-o nouă specie - marțienii. Dar, cel mai probabil, nu va fi posibilă reproducerea condițiilor de viață complet terestre pe o altă planetă. Apoi, schimbările din corpul uman vor depinde de condițiile planetei - radiații, gravitație, câmpuri magnetice.
Dar pentru ca pământenii să se transforme complet în marțieni, schimbările genetice trebuie să se acumuleze de-a lungul generațiilor, iar pentru acest popor trebuie să trăiască acolo foarte mult timp. Avem o lungime de generație de 25 de ani și, în consecință, sunt necesare mii de ani de viață a populației pe Marte. Se știe că rasele se formează în patru mii de ani - adică, este nevoie de cât strămoșii să se diferențieze de descendenți. La nivelul speciilor, acest lucru va dura 50.000 - 200.000 de ani. Astfel, este necesar ca acești oameni să trăiască pe Marte timp de 50 de mii de ani fără contact cu pământeni.
Este greu de imaginat că mii de ani oamenii de pe altă planetă au trăit în izolare completă de Pământ și s-au reprodus cu succes. În ceea ce privește numărul inițial de colonizatori de pe Marte, câteva zeci vor fi suficiente.
Există triburi pe Pământ care trăiesc în număr mic. Este vorba despre aborigenii Andaman care trăiesc în Insulele Andaman din Oceanul Indian în număr de 200 de persoane, iar Sentinelienii care trăiesc pe insula North Sentinel. Aceste triburi evită contactul cu străinii, dar acest lucru nu duce la degenerarea lor.
Incestul îi doare și pe ei?
- Incestul nu duce la consecințe nedorite la urmași, dacă părinții nu au mutații recesive dăunătoare. Răul incestului este acela că gena recesivă este omozigotă. Dar dacă această genă recesivă nu este prezentă sau nu este dăunătoare, atunci persoanele înrudite se pot întrepătrunde.
Ce rol joacă ingineria genetică în colonizarea altor planete?
- Cheia. Astăzi, oamenii au cunoștințe despre genetica și mutațiile populației. Cu ajutorul tehnologiilor de inginerie genetică, oamenii vor putea să-și corecteze literalmente deficiențele - „înșurubând” genele necesare, în funcție de nevoile mediului lor, își vor putea corecta trăsăturile în direcția de care au nevoie. Acum ingineria genetică se dezvoltă mult mai rapid decât tehnologia care vă permite să zburați pe Marte. Putem edita genomul, dar nu am ajuns încă pe Marte. Prin urmare, până când va fi realizată o navă spațială capabilă să-i livreze pe oameni pe Marte, ingineria genetică va ajunge foarte departe.
Dacă o persoană ajunge în alte lumi pentru a supraviețui în ele, va trebui să se schimbe. De exemplu, pe Marte, în cochilia noastră corporală modernă, nu vom putea exista, din moment ce sunt necesare alte organe externe și interne, astfel încât oamenii se vor crea în funcție de nevoile necesare. Cel mai probabil, alte planete nu mai sunt colonizate de oameni.
Cum afectează procesul științific și tehnic evoluția umană?
- Ca urmare a faptului că omul vechi a început să facă unelte, el a format așa-numitul complex de muncă al periei. De fapt, aici se încheie schimbările biologice ale unei persoane asociate cu dezvoltarea progresului. Dar peria s-a schimbat, deoarece supraviețuirea speciei depindea direct de fabricarea și utilizarea instrumentelor.
Progresul științific și tehnologic târziu a influențat cu greu anatomia noastră. Mai degrabă, el a influențat fiziologia. De exemplu, cantitatea mare de alimente vegetale pe care oamenii le-au consumat de pe vremea neanderthalilor au dus la mutații care ajută corpul nostru să descompună mai bine amidonul. Dar acestea sunt progrese minore.
Cert este că procesul științific și tehnologic este foarte rapid, iar progresul biologic durează sute de milioane de ani. Pentru ca procesul științific și tehnologic să influențeze biologia noastră, este necesar ca realizările sale să nu ne părăsească viața de sute de ani la rând. Dar se schimbă rapid.
Putem spune că astăzi - dacă vorbim despre locuitorii orașelor mari - trăim în condiții nefirești pentru noi. Fiecare locuitor al unei metropole, ieșind în stradă, experimentează stres, deoarece o persoană, prin natura sa, trebuie să trăiască înconjurată de o familie de cinci până la douăzeci de persoane și să cunoască toată lumea de-a lungul vieții. Dacă vede un străin, atunci la nivelul instinctelor, sunt posibile două opțiuni - să se căsătorească cu el sau să-l omoare. Vremurile sălbatice s-au încheiat și nu ne-am adaptat la altele noi.
Cum, probabil, o persoană poate privi în viitor - după standarde biologice - în viitor?
- Perspectiva imediată a schimbărilor în aspectul nostru este de înțeles. Dacă analizăm ce s-a întâmplat cu strămoșii noștri, devine clar că al treilea nostru molar - dinți de înțelepciune, precum și alți alți dinți - vor dispărea - copiii se nasc deja fără un al doilea incisiv și fără canini.
La oamenii moderni, dinții de înțelepciune sunt de obicei mici, cresc între al doilea molar și ramura ascendentă a maxilarului inferior, ceea ce provoacă o mulțime de probleme pentru proprietarii lor. De multe ori, molarii superiori și inferiori nu sunt în contact unul cu celălalt. Nu se auto-curăță de acest lucru, de aceea se deteriorează rapid.
Dar, pentru mulți oameni antici, al treilea molar era cel mai mare și mai important dinți, iar în spatele lor, spre ramura ascendentă, un spațiu vast se desfășura. Prin urmare, strămoșii noștri nu numai că nu au întâmpinat probleme din cauza acestor dinți, dar au depins și de ei. Odată cu trecerea la alimentele cu carne bogată în calorii și apariția instrumentelor, dimensiunea dinților a devenit mai puțin relevantă. Acești dinți au început să scadă în dimensiuni, iar acum două milioane de ani, procesul de dispariție a început.
Deci, printre primii Homo, s-au găsit rămășițele unui individ cu o absență congenitală a molarului inferior inferior dreapta, iar pe maxilarul din Chengziao, care are o jumătate de milion de ani, nu mai există doi dinți înțelepți. Acum această opțiune se găsește la aproape majoritatea oamenilor. Cu toate acestea, pentru unii, al treilea molar este încă cel mai mare dinți. Acum omul ca specie se află într-o stare de tranziție evolutivă activă. Vor trece câteva sute de mii de ani, iar cei de-al doilea molari vor fi numiți dinți de înțelepciune.
Capetele oamenilor devin mai rotunde și mai mici. Totuși, această tendință se poate opri și merge înapoi, așa cum se întâmplă acum în Anglia. Astenizarea s-a desfășurat în ultimii 150 de ani - oamenii devin mai slăbiți și mai înalți. Tipul corpului astenic este natural pentru specia noastră. Este legat de faptul că am învățat să trăim ca la tropice - cu ajutorul încălzirii și al lucrurilor calde, pe fondul căruia corpul nostru nu are nevoie să câștige în greutate pentru a se proteja de frig.
Din organele interne, apendicele este primul candidat pentru dispariție. Fie va dispărea complet în viitor, fie se va transforma într-o glandă. În ceea ce privește picioarele, metamorfozele la nivelul piciorului sunt inevitabile - este transformată fără echivoc, deoarece este slab adaptată pentru mersul pe verticală. Este dificil să spunem exact cum va arăta, deoarece în trecut nu existau creaturi verticale bipedale, prin urmare, nu avem precedente pentru comparație. Cel mai probabil, mușchii piciorului vor fi înlocuiți cu un aparat ligamentar, iar piciorul în sine va arăta ca un elefant. Piciorul va deveni mai mic, va dobândi un tampon de grăsime, iar arcadele sale vor dispărea, deoarece acestea nu sunt necesare. Din același motiv, fibula și simțul mirosului vor dispărea.
Portretul urmașilor noștri nu este foarte atractiv
- Din punct de vedere al Australopithecus, nici tu, nici eu nu suntem foarte atractivi. Atractivitatea este un concept subiectiv. Din punct de vedere al unui amfibian, de exemplu, suntem în general ceva de neimaginat. Imaginează-ți cum arată părul. Este un lucru atunci când pielea este netedă, umedă, strălucitoare și cu glande veninoase și un alt lucru atunci când ceva se scurge brusc din ea.
Starea noastră pentru noi în percepția noastră despre singura atrăgătoare, în timp ce alte opțiuni pentru apariție - strămoșii sau urmașii noștri - ni se par ceva de neconceput.
