Russia

Обогнать обезьяну: ген, который мешает бегать

Но другой пример еще любопытнее. Хотя очень многие животные способны обогнать человека на короткой дистанции, в марафонском забеге мы наверняка завоюем место на пьедестале почета: мало кто из наземных существ способен передвигаться на большие расстояния столь быстро. Очевидно, это дало предкам человека огромное преимущество в охоте: в саванне как хищники (к примеру, гепарды), так и их добыча (копытные) чаще всего полагаются на спринтерские рывки. Первобытные люди действовали по-другому: преследовали добычу до тех пор, пока она не выбивалась из сил. Это стало особенно полезно около 3 млн лет назад, когда перемены климата вызвали превращения тропических лесов в саванну. Именно в это время у гоминид произошли интересные перемены в скелете, приведшие к удлинению ног. Делу помогло также развитие потовых желез и утрата шерсти на теле.

Тем не менее, все эти соображения не слишком удовлетворяли ученых: сказать, что у явления много причин, все равно что признать, что настоящая причина не найдена.

Когда на рубеже тысячелетий появились первые данные расшифровки геномов, исследователи — и среди них доктор Аджит Варки из университета Калифорнии в Сан-Диего — сразу обратили внимание на одно интересное отличие человека от шимпанзе. У человека оказался испорченным ген по имени СМАН. Этот ген отвечает за синтез сиаловой кислоты — вещества, локализующегося на поверхности клеток. Человеческий организм не может самостоятельно вырабатывать это вещество; между тем оно, как выяснилось, обеспечивает нашим родственникам-обезьянам устойчивость к малярии. Но раз такой важный ген был утрачен нами в ходе эволюции — точнее, именно испорченный его вариант закрепился в популяции — очевидно, его утрата имела и какие-то положительные стороны. Выяснением этого вопроса и занялся доктор Аджит Варки и его коллеги.

Из опытов на мышах следовало, что ген СМАН может иметь какое-то отношение к двигательной функции. Чтобы выяснить, в чем тут дело, калифорнийские исследователи вывели линию мышей, у которых активная мышиная версия гена была заменена человеческой, неактивной. Такие мыши, естественно, были неспособны синтезировать сиаловую кислоту. Но у них было и еще одно свойство: когда их помещали на беговой тренажер, «очеловеченные» мыши пробегали расстояние, на 20% большее, чем обычные. При этом они еще и бежали в среднем на 12% быстрее.

Последующий анализ показал, что у мышей-марафонцев с человеческим СМАН в мышцах была гораздо более разветвленная сеть капиллярных сосудов. Такие мышцы, даже будучи отделены от мышиного тела, продолжали сокращаться заметно дольше. Показано также, что мышцы мышей с человеческой версией гена значительно эффективнее усваивали кислород. Пока нет ответа лишь на один вопрос: как во всей этой истории участвует сиаловая кислота. Однако ответ на него, очевидно, со временем будет найден.

Результаты своей работы исследователи изложили в статье, где, конечно, обсудили эволюционный аспект своих результатов. Проанализировав генетические последовательности разных версий гена СМАН, в том числе и дефектной человеческой, ученые пришли к выводу, что инактивация гена произошла около 2 млн лет назад. Это существенно раньше, чем в ископаемых скелетах начали появляться удлиненные конечности, но в целом такая датировка имеет смысл. Вполне вероятно, что именно эта мутация стала важнейшим шагом к тому, чтобы наши предки стали марафонцами. Можно также обсуждать гипотезу, что именно способность к быстрому передвижению на длинные дистанции позволила нашим предкам в один прекрасный день двинуться в поход на завоевание четырех континентов. Нашим нынешним доминирующим положением в биосфере мы, возможно, обязаны и этому факту (хотя помощь разума тоже, видимо, пришлась как нельзя кстати).

Наконец, есть и третий, эмоциональный аспект: поняв, что не только разум, но и физические возможности сделали нас людьми, кто-то может решить наконец-то встать с дивана и совершить небольшую тренировочную пробежку. Это, конечно, не слишком большая победа для человечества, но огромный шаг для одного человека.

Football news:

Solskjaer on Southampton's 96th-minute goal: Manchester United won a lot of games like this. This is football
Inter came in second place in Serie A. Juventus has 8 points more, with 6 more rounds to play
Maguire on the draw with Southampton: We controlled the game and did enough to win
Maradona could become the face of the world Cup-94 for 100 million dollars. Diego refused – the contract required him to take American citizenship
Benzema scored his 19th La Liga goal. Messi Has 22
Belotti is the first Torino player in 43 years to score at least 15 goals in two consecutive seasons
Martial became the tenth Manchester United player to score 50 goals in the Premier League