Биоинформатик Михаил Гельфанд в Воронеже: «Эволюция человека продолжается»

Доктор биологических наук, профессор МГУ Михаил Гельфанд прочитал в Воронеже лекции об эволюции и молекулярной палеонтологии в понедельник, 31 октября. После выступления ученый рассказал корреспонденту РИА «Воронеж», кто стал общими предками всех современных людей, как развивалась генетика в России и была ли неандертальская «родня» у племен, живших на территории, которую сейчас занимает Воронежская область.

– За последние десятилетия генетика и микробиология в России шагнула вперед или деградировала?

– Наука в целом деградировала, как и много что другое, и биология – не исключение. Много сильных людей уехало. При этом полезно понимать, что советская биология великой наукой никогда не была. Была советская физика, математика – действительно потрясающая. А биология так никогда и не оклемалась после Лысенко и сессии ВАСХНИЛ 1948 года (организованная Трофимом Лысенко сессия Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук, которая повлекла репрессии биологов и генетиков – РИА «Воронеж»). Замечательная биология и генетика 30-х годов была погублена и больше никогда не восстановилась, были только отдельные ученые мирового уровня. Несколько хороших лабораторий есть и сейчас, но, опять же, в отличие от физики и математики, нет сильного биологического сообщества.

– Им удалось совершить какие-то решающие открытия в одиночку?

В биологии нет решающих открытий. Современная биология – не наука одиночек, наука не отдельных ярких открытий, а постепенного продвижения в понимании. Самые важные последние достижения – не столько в открытии новых фактов, сколько в изобретении новых экспериментальных техник, которые позволили что-то сделать. Когда вручили Нобелевскую премию за флуоресцентные белки, российский биохимик Сергей Лукьянов был в числе людей, ближайших к этой награде. (В 2008 году премию получили Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Тсиен из США – РИА «Воронеж»). Если бы премий было не три, а пять – скорее всего, Сергея Лукьянова бы тоже наградили. По-моему, обсуждать надо не отдельные открытия, а то, что вообще происходит в науке. Мне сейчас очень интересно изучение древних геномов и истории человечества, которую реконструируют не из антропологии и археологии, а из анализа генома.

– Вроде концепции митохондриальной Евы и Y-хромосомного Адама?

– Я знаю авторов этой концепции. Они потом очень жалели, что пустили этот мем – он сильно вводит в заблуждение. Если вы возьмете митохондрии любого набора живых существ, окажется, что строго по материнской линии эти существа являются потомками одной особи. Я в таких случаях привожу пример: довольно часто раньше встречались деревни, в которых у всех была одна фамилия. И наивно думать, что все они – потомки одной семейной пары. Происходит по-другому – деревню основали несколько семей с разными фамилиями. Но в одной семье вообще не было детей, а другие семьи были многодетны. В каких-то семьях дети хоть и были, но только девочки. По славянской традиции передаются только мужские фамилии. Так исчезли фамилии семей, где были только девочки. В конце концов, остается только одна фамилия. Митохондрии, они как фамилии, только наоборот – передаются строго по женской линии. И все они сойдутся вот к этой самой нашей общей прабабушке.

– А почему концепция вводит в заблуждение?

– Митохондриальная Ева не была ни первой, ни единственной женщиной. Она ничем не отличалась от своей мамы и своих дочерей. Можно посчитать, когда она жила – это примерно 200 тыс. лет назад.

Есть Y-хромосомы. Их у женщин нет вообще, а у мужчин они строго от отца. Если вы возьмете современные Y-хромосомы – они тоже сойдутся. Опять же, это будет не самый первый мужчина, но общий предок для вас, меня и всех читающих это мужчин. Трюк состоит в том, что он жил около 150 тыс. лет назад. Поэтому «Ева» с «Адамом» никак встретиться не могли.

– Почему промежуток между примерными годами жизни наших общих предков такой большой?

– Количество потомков у женщин более-менее одинаковое. Ясно, что у кого-то может не быть детей, у кого-то – 10 детей, но 1000 детей у одной женщины быть не может – дисперсия относительно маленькая. А число потомков у мужчин может быть очень разным. По легенде, 15% населения средней Азии – потомки Чингисхана. Большая дисперсия ведет к тому, что последний общий предок мужчина будет моложе. Возьмем предельный случай – детей нет у всех мужчин, кроме одного. Вот он и будет тем самым «Адамом» для всего следующего поколения.

– На лекции вы говорили о гибридах кроманьонцев с неандертальцами. Значит, кроме «Адама» и «Евы» была и неандертальская «Лилит»?

– Метафора с «Лилит» плохая – она не совсем о том. Но гибридизовались с неандертальцами именно общие предки европейцев и азиатов, которые примерно 60 тыс. лет назад вышли из Африки. Дети от этих смешанных браков жили и в кроманьонских, и неандертальских племенах, но вот дальше давать потомство могли только женщины, мужчины-гибриды были, видимо, стерильны. Мы это знаем, потому что в наших с вами геномах есть неандертальские фрагменты, и мы знаем, какие это фрагменты. У алтайского неандертальца в геноме есть кроманьонские фрагменты. (Исследователи обнаружили в ДНК восточных (алтайских) неандертальцев фрагменты африканских генов – РИА «Воронеж»).

– Гибриды напоминали первого европейского человека из Костенок?

У парня из Костенок чуть больше неандертальских фрагментов, чем у нас с вами, и они длиннее. Неандертальские фрагменты сначала очень длинные – длиной с целую хромосому, но с каждым поколением становятся короче и короче.

– Продолжаем ли мы меняться сейчас?

– Да, продолжаем. Недавно вышла научная статья о том, что население Великобритании за последние пару тысяч лет становится более высоким, блондинистым и голубоглазым. Похоже, селективным преимуществом пользуются голубоглазые блондинки и высокие мальчики.

Сейчас довольно сильно изменилось направление отбора. Есть куча вариантов генов, располагающих к ожирению, диабету и метаболическим расстройствам. И они вроде бы вредные, эти варианты. Но это сейчас, а 10 тыс. лет назад питание было, как правило, очень скудным и нерегулярным. То его много, а то совсем нет. Тогда вариант гена, который в момент изобилия позволяет не бессмысленно сжечь эту пищу, а превратить в запасы жира, был очень полезен. Вы, грубо говоря, завалили мамонта, наелись, резко потолстели и живете благодаря этому запасу жира. Хорошая поговорка – пока толстый похудеет, худой помрет. А когда у нас фастфуд на каждом углу – такой вариант из очень полезного становится крайне вредным. Начинается эпидемия ожирения.

У меня была чудесная аспирантка, которой все завидовали, потому что она ела все, что хотела и сколько хотела, но оставалась стройной. Сейчас такой набор генов выгоден. Но 10 тыс. лет назад она, скорее всего, померла бы с голоду. Поэтому эволюция человека несомненно продолжается.

– Сколько времени нужно, чтобы приобрести положительные мутации? У китайцев нет гена, который позволяет им переваривать лактозу во взрослом возрасте – он у них появится?

– Надо смотреть не на китайцев, а на народности, у которых появился вариант, перерабатывающий лактозу. Способность переваривать лактозу породила молочное скотоводство. У европейских и африканских скотоводов к этому привели разные мутации. Эта мутация периодически возникает, но ее закрепление зависит от жесткости отбора. Если бы наступила такая голодуха, что кроме молока вообще больше ничего не было – отбор произошел бы за одно поколение.

– А можно ли по геному человека установить его личные качества, предрасположенность к спорту, гениальность?

– Есть всякие компании, которые по анализу ДНК говорят, каким спортом надо заниматься. Полезно понимать, что это все шарлатанство. Это возможно только в теории и зависит от очень многих генов, которые мы пока плохо понимаем. Фирмы, которые обещают что-то подобное – врут.

– А может ли человечество деградировать в связи, например, с войной?

– Тогда изменятся факторы отбора. Нужна будет устойчивость к радиации и способность к длительному голоданию. Но для этого потребуются тысячелетия. А времени не будет. Мы не вернемся в пещеры, а просто вымрем.

Справка РИА «Воронеж»

Михаил Гельфанд – член совета просветительского фонда «Эволюция», доктор биологических наук, замдиректора Института проблем передачи информации Российской академии наук (ИППИ РАН), профессор МГУ, НИУ «Высшая школа экономики», Сколковского института науки и технологии, член Academia Europaea.

Исследователь выступил в Воронеже на фестивале науки «Кстати», организованном Информационным центром по атомной энергии в Воронеже, при поддержке Росатома и Нововоронежской АЭС. Фестиваль стартовал 30 октября и продлится до 3 ноября включительно. Зарегистрироваться на финальные мероприятия «Кстати» можно бесплатно на сайте фестиваля.