Естествознание.ру
Эволюция человека: этапы развития. Происхождение от первых предков
Человек — единственное животное, для которого собственное существование — загадка, требующая разрешения.
ПРОБЛЕМЫ ПРЯМОХОДЯЩИХ: ОБ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА
Избитая фраза о том, что человек произошел от обезьяны, верна. Однако это произошло не так быстро, как нам хотелось бы. Процесс трансформации первобытного примата в Homo Sapiens занял миллионы лет. Так каким же он был, первый представитель человеческого рода и существовал ли он вообще?
ПЕРВЫЕ ШАГИ К ЧЕЛОВЕКУ. ПРИМАТЫ
Благодаря естественному отбору мы развили в себе способность к сопротивлению; мы не уступаем ни одной бактерии без упорной борьбы
Вымирание динозавров положило начало кайнозойской эре. Мелкие насекомоядные существа за короткий срок породили множество новых видов. Так появились прародители приматов, пращуров человека разумного. Считается, что они произошли от отряда плезиадаписовых. Эти звери больше походили на грызунов, чем на обезьян, но были приспособлены к жизни на деревьях.
Первым из настоящих приматов был архицебус, живший около 55 миллионов лет назад. Эта маленькая обезьянка размером 7 сантиметров весила всего 20-30 граммов. Архицебус питался насекомыми. Длинный хвост и хватательные конечности делали его хорошо приспособленным к жизни на деревьях. Этот древесный зверек породил две ветви приматов. Одна привела к долгопятам — маленьким ночным насекомоядным обезьянкам, другая — к обезьянообразным, к которым относится большинство современных обезьян и человек.
Первая из обезьянообразных — эосимия, жившая около 45 миллионов лет назад. Ее размер не превышал размера человеческой ладони.
Около 30 миллионов лет назад на Земле произошло похолодание, сопровождавшееся очередным массовым вымиранием. Приматам удалось выжить лишь в областях с жарким климатом. В это же время часть обезьян мигрировала в Южную Америку и разделилась на широконосых и узконосых. Ученым удалось обнаружить нескольких предков современных обезьян (саадания, проконсул и дриопитек) и человека.
Примерно 10 миллионов лет назад на Земле вновь похолодало, а климат стал суше. Площадь лесов сократилась, а обширные пространства заняли саванны. Дриопитекам, населявшим эти места, поневоле пришлось слезть с деревьев и перейти к жизни на открытых пространствах. Около 6-7 миллионов лет назад появился сахелантроп — первое прямоходящее существо, жившее в Африке.
Примерно 4,4 миллиона лет назад возникли ардипитеки. Они были прямоходящими существами, жили по большей мере в лесу и были всеядными. Средний рост ардипитека достигал 120 сантиметров, а вес — 50 килограммов.
Следующим звеном эволюции, ведущим к человеку, стали австралопитеки. Они имели рост от одного до полутора метров и вес до 55 килограммов. Около 3 миллионов лет назад австралопитеки разделились на несколько ветвей, одна из которых привела к людям, а другая впоследствии вымерла.
Сходство между ДНК обезьяны и человека составляет около 90%.
ЭТАПЫ И ЗВЕНЬЯ ЭВОЛЮЦИИ ЧЕЛОВЕКА
В пещерные времена люди не знали дипломатии и говорили то, что думали. Позже они научатся ловко прятать свои мысли и побуждения, хотя желания и цели у них останутся те же.
Дмитрий Емец. Звездолет из каменного века
И все-таки, откуда на планете Земля взялся человек? При всем разнообразии точек зрения на антропогенез, подавляющее большинство ученых придерживается эволюционной теории. Она, в отличие от остальных, подтверждается рядом археологических и биологических данных. Рассмотрим этапы эволюции человека с этой точки зрения:
Бросание предметов было важнейшей частью существования наших далеких предков. Наши плечи и торс «заточены» под броски камней и копий, они умеют вовремя накапливать и освобождать энергию. Без умения метать камни и копья первобытные люди могли не выжить.
Как человек эволюционирует в будущем
Существует множество теорий, которые предполагают различные пути развития человеческого тела в будущем. Учёные постоянно находятся в поиске подсказок на тему, откуда мы пришли и куда движемся. Одни специалисты утверждают, что дарвиновский естественный отбор продолжается, в то время как другие считают, что люди уже достигли своего пика развития.
Так, например, профессор Стив Джонс из Университетского колледжа Лондона, говорит, что движущие силы эволюции уже не играют важной роли в нашей жизни. Среди людей, живших миллион лет назад, в прямом смысле слова выживал сильнейший, и враждебная окружающая среда имела прямое влияние на человеческий облик. В современном мире с центральным отоплением и обилием еды мутации гораздо менее вероятны.
Однако существует вероятность того, что наши тела будут развиваться и дальше. Человек может продолжить адаптироваться к изменениям, происходящим на нашей планете, которая становится всё более загрязнённой и зависимой от технологий.
Согласно теории, животные эволюционируют быстрее в изолированной среде, в то время как люди, живущие в XXI веке, вообще никак не изолированы. Однако этот вопрос тоже спорный. С новыми достижениями в науке и технике люди получили возможность мгновенно обмениваться информацией, но в то же время попали в большую изоляцию, чем когда-либо прежде.
Профессор Йельского университета Стивен Стернс говорит, что глобализация, иммиграция, культурная диффузия и доступность перемещений способствуют постепенной гомогенизации населения, что приведёт к усреднению черт лица. Рецессивные признаки людей, такие как веснушки или голубые глаза, станут большой редкостью.
В 2002 году в ходе исследования, проведённого эпидемиологами Марком Грантом и Дианой Лодердейл, обнаружилось, что только 1 из 6 не испаноязычных белых американцев имели голубые глаза, в то время как 100 лет назад более половины белого населения США были голубоглазыми. По прогнозам, цвет кожи и волос среднего американца потемнеет, а блондинов и людей с очень тёмной или очень светлой кожей останется крайне мало.
В отдельных частях планеты (например, в США) генетическое смешение происходит более активно, в других — менее. В некоторых местах уникальные физические черты, адаптированные к среде обитания, имеют сильное эволюционное преимущество, поэтому люди не смогут так просто с ними распрощаться. Иммиграция в отдельных регионах протекает гораздо медленнее, так что, по словам Стернса, полной гомогенизации человеческого рода может никогда и не произойти. Однако в целом Земля становится всё более и более похожей на большой плавильный котёл, и учёный заявил, что через несколько веков мы все станем похожими на бразильцев.
Вполне возможно, что в будущем люди могут приобрести способность сознательно изменять цвет своей кожи благодаря искусственному внедрению в тело хроматофоров (пигментсодержащих клеток, присутствующих у земноводных, рыб, рептилий). Может быть, найдётся и другой метод, но в любом случае это даст некоторые преимущества. Во-первых, межрасовые предрассудки окончательно сойдут на нет. Во-вторых, будучи в состоянии изменяться, можно будет выделяться в современном обществе.
Исследователи ранее обнаружили, что более привлекательные женщины имеют больше детей, чем менее привлекательные, причём большая часть рождённых ими детей — девочки. Их дочери вырастают в привлекательных половозрелых женщин, и эта картина повторяется. Учёные из Университета Хельсинки сделали вывод, что тенденция к увеличению числа красивых женщин усиливается с каждым новым поколением. При этом тренд не распространяется на мужчин.
Тем не менее человек будущего, вполне вероятно, будет красивее, чем сейчас. Строение его тела и черты лица будут отражать то, что большинство ищут в партнёрах сегодня. У него будут более тонкие черты лица, спортивное телосложение и хорошая фигура.
Другая идея, предложенная эволюционным теоретиком Оливером Карри из Лондонской школы экономики, кажется, вдохновлена идеями из классической научной фантастики. По его гипотезе, человеческий род с течением времени разделится на два подвида: низший, состоящий из коротышек, похожих на недоразвитых гоблинов, и высший класс — высоких, стройных, привлекательных и умных сверхлюдей, испорченных технологиями. По прогнозам Карри, произойдёт это не скоро — через 100 тыс. лет.
Если человек продолжит своё развитие, превращаясь в более сложное и разумное существо, его мозг будет становиться всё крупнее. С технологическим прогрессом мы всё больше будем зависеть от интеллекта и мозга и всё меньше от наших других органов.
Однако палеонтолог Питер Уорд из Университета Вашингтона в Сиэттле не согласен с этой теорией. «Если вы когда-либо переживали роды или были их свидетелем, то вы знаете, что со своим анатомическим строением мы стоим на самом краю — наши большие мозги уже вызывают экстремальные проблемы при родах, и если бы они становились всё больше и больше, то это бы вызвало большую смертность матерей во время родов, а эволюция не пойдёт по этому пути».
Результаты недавнего исследования учёных Колумбийского и Оксфордского университетов прогнозируют, что к 2030 году половина населения США будет страдать от ожирения. То есть в стране на 65 миллионов больше станет взрослых людей с проблемным весом.
Если вы думаете, что европейцы будут стройными и элегантными, то вы ошибаетесь. Согласно докладу, опубликованному парижской Организацией экономического сотрудничества и развития, за последние два десятилетия показатели ожирения выросли более чем вдвое в большинстве государств-членов Европейского союза. В итоге в среднем ожирением страдают более 15 % взрослых европейцев и каждый седьмой ребёнок, и тенденции неутешительны.
Станут ли люди будущего тучными и ленивыми существами, наподобие персонажей из мультфильма «Валли»? Всё в наших руках. Есть и другие точки зрения на этот счёт. Дело в том, что современные диеты имеют высокое содержание жиров и дешёвых «пустых калорий». В настоящее время существует достаточно негативное отношение к проблеме ожирения, что сделает людей в будущем лучше приспособленными и разборчивыми в еде. При популяризации концепции о правильном питании, а также при новых технологиях «еды будущего», всё станет на свои места.
Когда человечество наконец разберётся со здоровой едой, вполне вероятно, что болезни сердца и сахарный диабет, которые являются на данный момент одними из ведущих причин смертности в развитых странах, исчезнут.
Человека Разумного часто в шутку называют голой обезьяной. Но, как и у всех млекопитающих, у людей растут волосы, конечно, гораздо в меньшем количестве, чем у наших двоюродных братьев и предков гоминидов. Ещё Дарвин в «Происхождении человека» заявлял, что волосы на наших телах являются рудиментом. Из-за повсеместного распространения отопления и доступной одежды прежнее назначение волос на теле устарело. Но эволюционную судьбу волос точно спрогнозировать нелегко, поскольку они могут выступать в качестве одного из показателей при половом отборе. Если наличие волос на теле будет оставаться привлекательным аспектом для противоположного пола, то ген, ответственный за это, останется в популяции. Но, вполне вероятно, что люди в будущем будут иметь гораздо меньше волос, чем сегодня.
Компьютерные технологии, которые стали частью нашей повседневной жизни, несомненно отразятся на развитии человеческого организма. Постоянное использование клавиатур и сенсорных экранов может привести к тому, что наши руки и пальцы станут более тонкими, длинными и ловкими, а количество нервных окончаний в них резко возрастёт.
С увеличением потребности чаще использовать технические интерфейсы приоритеты изменятся. С дальнейшим техническим прогрессом интерфейсы (естественно, не без хирургического вмешательства) могут перекочевать в человеческое тело. Почему бы человеку будущего не заиметь клавиатуру в ладони и не научиться жать условную кнопку OК кивком головы, а на входящий звонок отвечать, соединив указательный и большой пальцы? Вероятно, в этом новом мире человеческое тело будет нафаршировано сотнями крошечных датчиков, передающих данные на внешние устройства. В сетчатку человеческого глаза может быть встроен дисплей с дополненной реальностью, а управлять интерфейсом пользователь будет при помощи движений языка по передним резцам.
Плохая память и низкий интеллект
Теория о том, что люди будущего будут иметь более высокие интеллектуальные способности, также вызывает сомнения. Исследование специалистов Колумбийского университета демонстрирует, что наша зависимость от интернет-поисковика сильно вредит нашей памяти. Интернет заменяет способность нашего мозга запоминать информацию, которую мы в любое время можем легко найти в Сети. Мозг начал использовать интернет в качестве резервной памяти. «Люди всё реже прилагают усилия, чтобы запомнить что-то, когда они знают, что всегда смогут найти эту информацию потом», — говорят авторы исследования.
Нейрофизиолог и лауреат Нобелевской премии Эрик Кандель в своей статье также указывает на то, что интернет делает людей глупее. Главная проблема в том, что чересчур активное использование интернета не позволяет сосредоточиться на чём-то одном. Чтобы овладеть сложными концепциями, нужно уделять серьёзное внимание новой информации и усердно пытаться ассоциировать её со знаниями, которые уже есть в памяти. Сёрфинг в Сети не даёт этой возможности: пользователь постоянно отвлекается и прерывается, из-за чего его мозг не в состоянии наладить прочные нейронные связи.
Согласно исследованию, население Соединённых Штатов попало в порочный круг постоянного стресса и депрессии. Трое из десяти американцев говорят, что они находятся в депрессии. Эти симптомы наиболее распространены среди людей в возрасте от 45 до 65 лет. 43 % сообщают о регулярных вспышках раздражительности и гнева, 39 % — о нервозности и чувстве тревоги. Даже стоматологи столкнулись с большим количеством пациентов с болями в челюстях и изношенными зубами, чем тридцать лет тому назад. Из-за чего? Из-за того, что от напряжения люди крепко сжимают челюсти и буквально скрипят зубами во сне.
Стресс, как показывают опыты на лабораторных крысах, является явным признаком того, что животное становится всё более непригодно для мира, в котором оно живёт. А как Чарлз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес проницательно заметили более 150 лет назад, когда среда обитания более не является для живого существа комфортной, то вид вымирает.
там про ожирение и красоту друг другу противоречат)
Не совсем понятно, то люди становятся красивее, то с другой стороны, процент ожирения постоянно растет. Выходит, мы все будем жирными, но весьма симпатичными мулатами.
Уменьшат количество полигонов?
И тут пропаганду пидаросов сунули.
Антропоморфность разумной жизни по Ефремову: мечты или научная гипотеза?
В наш век биржевого мышления идеи палеонтолога и писателя-фантаста Ивана Ефремова о том, что разумная жизнь может возникнуть на других планетах только в форме красивых людей, вызывают улыбку. Какими только не рисуют фантасты инопланетян: гуманоид с огромной головой и хилым телом считается слишком антропоморфным.
Просто сопоставьте временные шкалы и изменения, произошедшие в течение сотен миллионов лет, и вы поймёте, что макроэволюция это не так, что три сотни миллионов лет, и вдруг, откуда ни возьмись, появился. двадцатиглазый чайник с крылышками.
Далее следует отметить такую эволюционную тенденцию как «оптимизация» числа органов и формы организмов.
Предки членистоногих, полихеты, имели параподии на каждом сегменте.
Также вы можете сравнить «допотопный дизайн» панцирных рыб и «эргономичный дизайн» костистых рыб.
Конечно, слово «оптимизация» в пространстве доминирующих тихогенетических концепций эволюции (эволюция на основе случайностей) звучит странно. Но тихогенез чаще всего бессилен объяснить макроэволюционные процессы, учёные начинают «плавать» при попытке ответить на острые вопросы, приводя бесчисленное множество гипотез, которые, в общем-то, являются фантазиями, поскольку машиной времени современная наука не располагает, и узнать, что произошло на самом деле, не представляется возможным. О номогенетических идеях, которые разделял Иван Ефремов, я писал тут. И с этой точки зрения вполне логичным представляется, что в процессе эволюции всё лишнее, требующее бессмысленного расхода ресурсов, нивелируется, если это возможно.
Таким образом, у прогрессивной эволюции есть магистральное направление, и вы можете вообразить себе, как оно выглядит. Точёные фигурки..
Поэтому, очень тяжело, должно быть, Громозеке, сконцентрироваться на рюмке с четыреста двумя каплями валерьянки. Это какая тяжёлая голова требуется, чтобы координировать движение такого числа рук! Подумайте об этом, прежде чем размышлять о многоруких пришельцах.
Сам Иван Ефремов, говоря о красивых людях на других планетах, апеллирует к принципу конвергенции: в сходной среде организмы в процессе эволюции обретают сходную форму.
Вот как иногда представляют себе пакицета, предка китообразных. И как они до такой жизни дошли, как у кашалота?
Автор заметки: Тюлин Д.Ю., канд. биол. наук
Какой была бы цивилизация на 1 миллиард лет старше нас?
Если бы мы встретились с внеземной цивилизацией, шансы на то, что они будут одного возраста с человечеством, ничтожно малы.
Если они намного моложе нас, то с ними будет трудно или невозможно общаться, но если они старше, скажем, на миллиард лет старше нас, то какими они могут быть?
Как бы они выглядели? Какими технологиями обладали, и на что были бы способны?
Чтобы представить, как может выглядеть развитая цивилизация, живущая миллиард лет, мы должны сначала рассмотреть, где мы, люди, находимся технологически и где мы, вероятно, будем в будущем.
Для этого мы можем использовать шкалу Кардашева, метод измерения технологического уровня цивилизации, основанный на количестве энергии, которую она может использовать.
Эта шкала была разработана в 1960-х годах российским астрофизиком Николаем Кардашевым, и ее первый уровень описывает цивилизацию, которая может использовать 100% энергии, поступающей в ее мир от родительской звезды.
Как вы, возможно, догадались, мы еще даже не приблизились к нижней ступени лестницы, в данный момент мы оцениваем себя в 0,74 по этой шкале.
Борьба с экзистенциальными кризисами по И.А. Ефремову
Данная статья относится к Категории: Борьба с деградацией общества
И.А. Ефремов высказал эти идеи в фантастическом романе «Час быка».
Мучения сознательной материи вдвойне ужасны. Психика многих людей теряет чувственную остроту, вырождаясь в ацедию — убийственное равнодушие расслабленности, ищущее ухода от агрессивной действительности в мир безответственных вялых фантазий. Но в бедной душе откуда богатство грёз? И вот люди упиваются наркотиком грохочущей поп-культуры или травоядно коллекционируют пустяки, мечтая о тихой бездеятельности рая. Но подобные мечты не оправданы историей, ибо противны природе человека-борца.
С этих же позиций учёный оценивал выход человека в космос:
«. совершенно необходимо, чтобы эта мечта не вырождалась в стремление убежать с Земли, где человек якобы оказался не в силах устроить жизнь. Есть только один настоящий путь в космос — от избытка сил, с устроенной планеты на поиски братьев по разуму и культуре» («Лезвие бритвы»).
С поиска пищи начался весь прогресс. Человеческий мозг не может не искать и всегда будет искать, насколько бы не угнеталась эта его способность непомерным давлением или индифферентностью неустроенной жизни. Сознание не способно переносить длительное возбуждение многократно, это защита от быстрого износа нервной системы. И крайняя степень экстравертности современной цивилизации раздирает его между духовно нищей, монотонной жизнью и пустыми развлечениями с их искусственным накалом страстей, констатировал Ефремов. Но он же оставался трезвым оптимистом, зная об огромных ресурсах психики и её способности к преображению.
Мозг стал могущественным, развиваясь в социальной среде, и одним из первых в нём закрепился инстинкт альтруизма, победивший темные звериные наслоения бессознательного. Вздорны модные ныне разговоры о заброшенности человека в случайный и чуждый для него мир, о его обречённости в этом мире. Обречён не человек, а ревущая городская цивилизация. Ефремов не уставал повторять, что экзистенциальный кризис современности есть следствие хаотичности социальных процессов. Качество сплочённого коллектива он противопоставлял механическому количеству и непостоянству толпы. Толпа растворяет индивидуальность, она лишена связей и не умеет накапливать и преобразовывать информацию; это первобытное стадо.
Утверждение «Человек — микрокосм» известно каждому, но о его всеохватности стоит помнить особо. В полном соответствии с ним, например, острота человеческого ума зависит не от количества нейронов в мозгу, но от качества их связей друг с другом.
В силу естественного соотношения эмоций в человеке больше положительного, говорил Ефремов, в противном случае он не состоялся бы как вид. Мозг обладает замечательной способностью исправлять дисторсию мира, выравнивая её в сторону добра и красоты. «Разве вам незнакомо, что лица людей издалека всегда красивы, а чужая жизнь, увиденная со стороны, представляется интересной и значительной?» — вопрошает Фай Родис («Час Быка»)». […]
Иван Антонович чётко определил в «Часе Быка» и «Лезвии бритвы» ошибки, которых необходимо избежать на пути развития человека, как личности.
Убери из указанной тройки духовность — и человек превращается в холодную, бездушную машину, способную уничтожить весь мир вокруг, теряющую чувства. Развитие фашизма в данном случае, неизбежно, и ведёт к очередному тупику — бесконечным войнам внутри общества за привилегии якобы превосходящих рас или социальных слоев. Возникает угроза развития ложной рациональности в подходах к решению серьёзных демографических и социальных проблем. (Самый ужасающий пример, думаю, всем знаком: деление людей по расовому и национальному признаку). Если же отвергнуть интеллект — земляне утратят способность защитить себя в условиях реальной жизни: любые стихийные бедствия грозят превратиться сначала в волну, откидывающее человечество назад в историческом материальном развитии, а затем вал природных катастроф сотрет человечество с лица земли.
И если с физическим и интеллектуальным развитием всё ещё более-менее понятно, то в чём же Ефремов видел духовность? По моим ощущениям, прежде всего, в ответственности. В осознании и понимании необходимости не только развития человека, как отдельной, самостоятельной личности, но и в воспитании в нём члена общества, важной, неотъемлемой частицы социума. Все в той же повести «Сердце Змеи» Иван Антонович очень чётко выразил свою мысль:
«Человечество не может покорить космос, пока не достигнет высшей жизни, без войн с высокой ответственностью каждого человека за всех своих собратьев!».
Верцинская А., «Главная задача необъятного будущего», в Сб.: Провозвестник Великого Кольца: к 100-летию И.А. Ефремова (1908-2008), СПб, «Ноосфера», 2008 г., с. 60-61 и 73-74.
Изображения в статье
Иван Антонович Ефремов — русский учёный-палеонтолог, писатель-фантаст / РИА Рустим
Image by Gerhard G. from Pixabay
Image by Justin Martin from Pixabay
Старение и бессмертие: взгляд биолога
Данная заметка написана по просьбе комментатора.
Когда я обучался в магистратуре, нам читал лекции профессор Валерий Степанович Тырнов, исследователь старения. Натура увлечённая, он рассказывал немало удивительного. Например, о том, что обнаружил на сыре штамм плесени, способный расти при отрицательных температурах, который содержит в морозилке, несмотря на протест жены. Профессор надеялся принять с этим штаммом участие в экспериментах, изучающих возможности терраформирования Марса. Ещё он рассуждал о внедрении в геном человека генов, отвечающих за фотосинтез, с целью получения «зелёных человечков», питающихся солнечным светом. Когда я сдавал экзамен профессору, у него уже отказывало зрение. В следующем семестре Валерий Степанович умер. Он пытался успеть победить старение, но не успел. Рассуждая вслух, Валерий Степанович говорил, что первый заметный признак старения у человека проявляется очень рано, зачастую – в подростковом возрасте. Это – кариес постоянных зубов.
Говоря о старении и естественной смерти, мы имеем в виду, прежде всего, многоклеточных животных. Среди одноклеточных и растений явления старения и смерти весьма размыты. Да, согласно новым научным данным, существует т.н. клональное старение штаммов микроорганизмов: для одних существует ограниченное количество делений митозом (бесполое размножение), для других биологические часы обнуляются лишь в одной из разделившихся половинок. Это т.н. репликативное старение. Многие исследователи говорят о хронологическом старении самих клеток простейших организмов. Но это лишь с одной стороны. С другой стороны, теоретически бессмертны растения, размножающиеся вегетативно. Кто может сказать, сколько лет существует традесканция, высаженная в горшок черенком, отделённым от традесканции из другого дома, и та, в свою очередь, когда-то была черенком… Это всё один и тот же геном, один и тот же индивидуум, с генетической точки зрения. В центре пустыни Мохаве произрастает King Clone – клональная колония креозотового куста (Larrea tridentata), возраст которой оценивается в 11700 лет.
Наблюдения за гигантскими груперами (Epinephelus lanceolatus), длиной 2,5 м. и весом до 400 кг. (живут 100-120 лет) показали, что старые особи проигрывают конкуренцию молодым. Они менее поворотливы из-за огромных размеров, зачастую не имеют возможности спрятаться в пещеру. Но они не стареют. Они по-прежнему отлично видят малейшее шевеление усика креветки из-под дальнего камня. Они просто перерастают свою экологическую нишу.
Максимальная продолжительность жизни человека – 120 лет.
Теперь попробуем классифицировать современные теории старения. Во-первых, следует выделить 2 большие группы эволюционных теорий старения.
Весьма популярны ныне теории, связанные с т.н. лимитом (пределом) Хейфлика. Такова теломерная теория Оловникова. В соматических клетках с диплоидным набором хромосом размеры теломер (участков ДНК на концах хромосом) с каждым делением клетки сокращаются, по причине отсутствия фермента теломеразы в клетке. Когда теломеры станут достаточно коротки, ДНК-полимераза потеряет способность реплицировать концы молекулы ДНК. Включается процесс апоптоза – запрограммированного саморазрушения клетки. Так, предельное число делений для клеток человеческого организма – 52 деления.
Клетки, в которых функционирует теломераза – бессмертны. Таковыми являются половые и раковые клетки. Полагается, что теломераза исчезла в соматических клетках не случайно, а для подавления опухолеобразования.
Линия клеток HeLa из раковой опухоли шейки матки пациентки по имени Генриетта Лакс, умершей в 1951 г, считается бессмертной. В декабре 1960 года клетки HeLa первыми полетели в советском спутнике. В 1968 г. на борту советского космического аппарата «Зонд-5» они облетели вокруг Луны. Эти клетки эволюционировали за прошедшие годы. Иногда они способны заражать культуры других клеток. Лен Ван Вален описал эти клетки как новый вид организмов – Helacyton gartleri, впрочем, обычно биологи не относятся к последнему всерьёз.
Рассмотрим теперь теории, рассматривающие старение как следствие повреждения клеток. Это вторая группа теорий старения.
Действительно: в мире стареет всё. Изнашивается ботинок, точит вода камень, солнца превращаются в красные гиганты… Эта группа теорий старения рассматривает старение как результат отсутствия программы репарации и способна вызвать некоторый психологический дискомфорт. Ведь написать программу это совсем не то, что просто её удалить, не так ли?
Рассмотрим одну из таких теорий, т.н. теорию накопления мутаций. Согласно этой теории, предложенной Питером Медаваром в 1952 году, естественный отбор препятствует накоплению вредных мутаций, проявляющихся до возраста, достижение которого необходимо организму для реализации репродуктивных функций. Далее действие естественного отбора ослабевает, и накопившиеся вредные мутации, проявляющиеся после прохождения организмом репродуктивного цикла, обеспечивают феноменологию старения. Очевидно, что домовой мыши с быстрым метаболизмом, маленьким тельцем и быстрым репродуктивным циклом, долгая жизнь ни к чему, другое дело – огромный слон, которому необходимо выносить слонёнка. Не отвергая ценного наблюдения о существовании некоторой корреляции между длиной репродуктивного цикла и продолжительностью жизни, отметим, что на настоящий момент теория накопления мутаций остаётся гипотезой.
Гораздо ближе автору этих строк т.н. теория одноразовой сомы. Согласно этой теории, в процессе эволюции стоял вопрос об ограниченности ресурсов. Ресурсы могли быть потрачены на репарацию, а могли быть потрачены на другие функции. В итоге они были потрачены на репарацию (восстановление) ровно на столько, сколько необходимо для реализации репродуктивного цикла. Поскольку жизнь это эволюция нуклеиновых кислот… И природа любит оптимизацию: у полихет – множество параподий, у их потомков членистоногих число ног с повышением уровня организации сокращается. У речного рака 5 пар ходильных ног, у паука – 4, у насекомых – 3, а клопу водомерке для прыжков по воде достаточно 2 пары, 3-я пара передних лапок – специализирована. В целом, данный взгляд на эволюцию старения разделяется основной частью биологического сообщества.
Однако, эволюционные теории старения рассматривают этот процесс в самых общих чертах. Отдельной категорией следует отметить теории старения, рассматривающие конкретные механизмы старения. Одну такую теорию (связанную с пределом Хейфлика) мы уже рассмотрели. Другая подобная теория – свободнорадикальная теория старения. Она утверждает, что старение происходит из-за накопления в клетках повреждений, нанесённых свободными радикалами с течением времени. Свободными радикалами называются молекулы или атомы, содержащие один или несколько неспаренных электронов на внешнем электронном уровне. Очевидно, что в основе этой теории во многом лежит эмпирическое наблюдение: животные с интенсивным метаболизмом живут меньше, чем животные с медленным метаболизмом. Сравните землеройку и черепаху. Одна из модификаций свободнорадикальной теории – митохондриальная теория старения, отводящая ключевую роль в процессе таким органоидам клетки, как митохондрии. Вряд ли свободные радикалы являются единственной причиной старения, однако, не следует забывать, что данный подход предполагает возможность увеличения продолжительности жизни при соблюдении определённой диеты (низкокалорийной) и регулярных занятиях спортом.
Автор этих строк придерживается взгляда, что старение связано с множеством механизмов. По аналогии с ботинком: он стирается, и одновременно у него может отклеиваться подошва. Это т.н. системный подход к старению, разделяемый большинством биологов.
Человек мечтает о вечной молодости и бессмертии с тех пор, как осознал себя смертным. Николай Фёдоров, предтеча и вдохновитель Циолковского, мечтал о воскрешении в будущем всех, когда-либо живших, силами науки. Эта идея не так утопична, как может показаться на первый взгляд, если учесть, что человеческий разум трансформирует в природе всё, с чем не может смириться. Люди не могли смириться с тем, что не способны летать, и, в конце концов, создали летательные аппараты. Может ли человек смириться со смертью близких? Нет.
Однако, сейчас нас интересует лишь остановка старения: существует ли в природе радикальный механизм омоложения? Доктор биологических наук Николай Мушкамбаров считает, что таким механизмом является мейоз – процесс образования половых клеток, известный каждому из школьных учебников биологии.
И вот тут нам придётся вступить в область научной фантастики.
Механизм обнуления биологических часов существует, и этот механизм воспроизводится в процессе полового размножения. Однако, обновлённый организм отличается от исходных родительских, но главное – занимает отдельное, искривлённое по Вернадскому, пространство. Даже если мы говорим об эмбрионе в теле матери. Доктор Мушкамбаров рассуждает о возможности запустить необходимые для обновления процессы мейоза в соматических клетках, нужно только полностью определить гены, ответственные за разные аспекты мейоза. Конечно, Мушкамбаров, оговаривается, что пока речь идёт о фантастическом проекте.
Однажды я беседовал обо всём этом со специалистом по старению (на тот момент – кандидат наук, преподаватель МГУ). Он отвечал, что его мысли движутся в том же направлении.
Тут возникнет множество этических противоречий. Подобная власть над биологической природой означает утрату смысла не только для таких понятий как возраст, пол, раса, внешний облик (всё это окажется легко трансформируемым в течение жизни), но и для привычных нам всем свойств человеческого организма (вспомните зелёных человечков профессора Тырнова, или человека-амфибию Беляева). Да, это философия трансгуманизма. Не цифровой трансгуманизм (киборгизация или оцифровывание человека, что мне неприятно), но биологический. Однако, прежде чем пугаться, задумайтесь над тем, что трансгуманистические преобразования начинаются ещё тогда, когда первобытный человек впервые применил зубный протез. Вопрос лишь в мере…
Вдумайтесь, как мало живёт человек. Если вы увлекаетесь историей, палеонтологией, фантастикой, следите за политическими событиями, вам должно быть знакомо это чувство: вы никогда не узнаете, что будет через двести, тысячу лет… Не увидите смены формаций, не увидите новой, посткайнозойской эры… Не узнаете, есть ли жизнь в пределах иных звёздных систем. При том, что можете свободно перемещаться в воображении сквозь тысячелетия и эоны в прошлое. Доживём ли? Я считаю, что шанс дожить до ощутимого продления срока жизни у нас есть, а там глядишь, и. Конечно, увеличение численности населения предполагает освоение дальнего космоса.
Фридрих Энгельс полагал свободу осознанной необходимостью и говорил о скачке из царства необходимости в царство свободы. Именно о таком прыжке в царство биологической свободы, при условии познания биологических необходимостей, идёт речь. Ещё буддистские философы мечтали остановить колесо Сансары, бесконечный круговорот рождений, страданий и смертей. Жизнь в древней Индии была настолько тяжела, что эта остановка мнилась мрачным для современного человека способом: уходом в абсолютное небытиё. Когда я однажды впервые воспроизвёл биуретовую реакцию на белок в лаборатории, то вдруг осознал, что в этом и заключается конечный смысл науки биологии: остановить колесо, и каждая установленная учёными реакция, позволяющая идентифицировать те, или иные биологические молекулы, подобная этой, окрашивающей содержимое пробирки в лиловый цвет, каждая новая формула, приближает человечество к этому часу. Майский ветер с запахом пыльцы врывался в раскрытое окно, хотел бы я вновь пережить эту гамму чувств…
В заключение отмечу вот что. Рыночная экономика не заинтересована в индивидуальной эволюции и бессмертии каждого. Подобно тому, как биологическая эволюция заинтересована лишь в продлении рода, она заинтересована в умножении прибыли. Подумайте об этом.
