Биология

ГЕНЫ И РАСЫ: ВСЕ МЫ ОДНОГО РОДУ-ПЛЕМЕНИ

В декабре старейший медицинский журнал "The Lancet" (Великобритания) лучшей в мире публикацией в области медико-биологических наук назвал вышедшую в американском журнале "Science" статью "Генетическая структура человеческих популяций", подготовленную интернациональным коллективом ученых в составе Н. Розенберга, Д. Причарда, Д. Вебера, Х. Кенна, К. Кидда, Л. Животовского, М. Фелдмана. На основе большого фактического материала они проанализировали различия по ДНК у народов Земли.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РАЗЛИЧИЯ

Цель нашего исследования состояла в том, чтобы понять: можно ли по признакам ДНК (генетическим локусам) человека определить его этническую принадлежность. Выборка включала 1056 представителей 52 этнических групп из разных регионов мира - Северной, Экваториальной и Южной Африки; Западной, Центральной и Восточной Азии; Европы; Океании; Центральной и Южной Америки. Был представлен материал и о россиянах - русских, якутах и адыгейцах. Для анализа использовали 377 признаков ДНК, не ассоциированных с приспособительными свойствами и внешними отличиями индивидов. Участки генома лишь "маркировали" каждого (поэтому соответствующие локусы нередко называют ДНК-маркерами).

Для этого задавали определенное число К (от 2 до 6) и затем подразделяли всю выборку на "ДНК-группы" в соответствии с их сходством по вышеуказанным генетическим локусам, но без использования информации об этнической принадлежности. Затем фиксировали, сколько представителей того или иного этноса попало в каждую группу Результаты оказались поразительными: с учетом сказанного индивиды практически стопроцентно распределились по группам согласно их расовой принадлежности. Так, при К = 2 в одну из них попали все

geny-i-rasy-vse-my-odnogo-rodu-plemeni

Разбивка исследуемой выборки (1056 индивидов из 52 популяций) на группы согласно взаимному сходству по 377 признакам ДНК. В каждой диаграмме разным цветом выделены К различных групп индивидов. В пределах популяции каждый индивид представлен вертикальной полосой одного или нескольких цветов пропорционально тому, какая доля локусов отвечает соответствующей группе. Например, при К=5 в обеих популяциях из Океании (зеленый цвет), хотя и отчетливо отличающихся от других групп, есть индивиды слокусами, характерными для народов Восточной Азии (розовый цвет) и Западной Евразии (голубой цвет).

представители негроидной (африканской, или черной) и европеоидной (евразийской, или белой), а в другую - монголоидной (Восточная Азия и американские индейцы) и океанийской рас. При К = 3 первая группа разделилась на африканскую и евразийскую расы, вторая же - монголоидная - осталась без изменений. При К = 4 деление на негроидов и европеоидов сохранилось, а от монголоидов отошли американские индейцы. При К = 5 в негроидной и европеоидной расах изменений не произошло, а от монголоидной четко отделилась океанийская раса.

Выходит, взятые независимо от внешних признаков - цвета кожи и прочего (в этом смысле случайные) - 377 ДНК-маркеров позволили четко определить расовую принадлежность каждого из свыше тысячи произвольно выбранных людей. Отметим: некоторые из них имели значительный процент ДНК-признаков не только своей, но и другой расы.

А что в пределах расы? Выделяются ли по генетическим локусам более дробные этнические группы? В целом - да, но есть и различия. Например, евразийцы довольно четко разветвляются на народы Европы, Ближнего Востока и Центральной/Южной Азии; однако в их пределах картина уже не столь очевидна, особенно для Европы, - здесь в любом этносе много таких, кого по признакам ДНК можно было бы отнести и к другой группе. В Экваториальной и Южной Африке выделяются представители старейших на Земле и отличающихся друг от друга племен охотников-собирателей: пигмеев (биака и мбути) и сан. Однако три других не столь древних народа Африки объединились в общий кластер (группу). Американские индейцы четко "разбиваются" на пять племен: пима и майя из Центральной Америки, колумбийцы с севера Южной Америки, суруи и каритиана из бассейна Амазонки. Различаются также два изученных народа Океании.

Означают ли выявленные неоднородности, будто расы - это обособленные группы, которые специалист-зоолог отнес бы к нескольким видам или подвидам согласно привычной ему номенклатуре? Нет. Чтобы убедиться в справедливости нашего ответа, следует оценить количественные различия между людьми по ДНК в пределах расы и сравнить их с аналогичными особенностями между всеми остальными людьми без учета их этнической принадлежности.

Действительно, они могут в большей или меньшей степени не походить друг от друга по исследованным 377 признакам-маркерам. Например, два произвольно взятых индивида могут быть разными по 10 и тождественными по остальным 367, а иная пара не совпадает и по 20 и идентична по 357. Потом мы приняли за 100% средние различия между всеми индивидами в тотальной выборке вне зависимости от расовой принадлежности. И когда оценили аналогичные особенности в пределах каждой расы, то оказалось: они составляют более 90%, т.е. на сугубо межрасовые различия приходится менее десятой доли всего генетического разнообразия.

geny-i-rasy-vse-my-odnogo-rodu-plemeni

Разбивка выборки из Европы, Ближнего Востока и Центральной/Южной Азии на группы по 377локусам.

Этого достаточно, чтобы подытожить: расы - просто большие популяции людей, никакой таксономический критерий не позволил бы выделить их даже в подвид, не говоря о видах. Кстати, выявленные различия вполне обычны для популяций одного вида как животных, так и растений.

Итак, возможность определения рас по ДНК-маркерам вовсе не означает значительного расхождения их по генетическим признакам. У них оказалось намного больше схожих признаков, чем отличительных. И потому естествен вопрос: в какой степени один человек генетически отличается от другого и в то же время похож на него?

МЫ ГЕНЕТИЧЕСКИ И УНИКАЛЬНЫ, И ПОХОЖИ

Исследования показывают: генетические различия между всеми людьми затрагивают лишь тысячную часть, т.е. 0,1% всей ДНК (или генома). Много это или мало? Проведем простые расчеты. ДНК человека содержит около 3 млрд. пар нуклеотидов, так что все обитатели планеты различаются по трем миллионам позиций. Скажем, если у кого-то в одной из них есть нуклеотид Т, то у других могут быть А, С или G. Таким образом, число возможных типов ДНК - не менее 23000000 , что больше, чем все население земного шара - около 233 .

Итак, мы все генетически уникальны. Но только на тысячную часть ДНК, а схожи - по 99,9% генома! На самом деле похожесть еще выше: большинство различий приходится на "молчащие" участки ДНК и не затрагивает функционально важные фрагменты. Повторим: основные гены у всех людей идентичны. Рассмотрим, например, молекулу гемоглобина, играющую ключевую роль в транспортировке кислорода из легких в клетки организма. Ее состав у человека как вида абсолютно одинаков. Конечно, единичные отклонения возможны, но тогда они сопровождаются серьезной патологией, поскольку замена хотя бы одной аминокислоты на другую в этой сложной конфигурации изменяет ее, резко нарушая способность удерживать молекулу кислорода и снабжать им организм. Подобное можно сказать и о множестве других функционально важных генов.

Часть биологического, генетического сходства передается индивиду из глубины веков: десятков и даже сотен миллионов лет. Сравним человека, скажем, с крокодилом. Конечно, мы очень отличаемся друг от друга по составу ДНК, да и располагаемся на далеких ветвях филогенетического древа (т.е. биологического родства организмов). Если же сопоставить нас с собакой, к которой мы гораздо ближе по эволюционной шкале, то окажется, что мы больше схожи и по ДНК. А если сравнить Homo sapiens с человекообразными обезьянами, например, с шимпанзе, - совпадение по ДНК впечатляет: в среднем мы отличаемся друг от друга всего одним-двумя нуклеотидами из каждых ста. Выходит, наше генетическое тождество составляет чуть ли не 98 - 99%. Однако наследственных различий всего в 1 - 2% достаточно, чтобы оказаться далекими, ибо мы не только непохожи друг от друга внешне, но и репродуктивно несовместимы. В итоге человек и шимпанзе - разные зоологические виды, разделенные по меньшей мере 5 млн. лет и за столь длительное время прошедшие огромный путь эволюционных преобразований.

geny-i-rasy-vse-my-odnogo-rodu-plemeni

Разбивка выборки из Африки, Восточной Азии, Океании и Америки на группы по 377 локусам.

Как же совместить вывод о том, что все жители Земли генетически близки друг к другу, с бытующим представлением о значительном их различии? Сопоставим, скажем, представителей вроде бы далеких народов: аборигенов Америки и европейцев. Да, внешне они разные, но не потому ли мы фиксируем это, что с рождения живем среди людей и способны увидеть мельчайшие различия между нами? Ведь такая способность - дело опыта: не случайно Маугли лучше различал волков и других зверей джунглей.

Глубочайшее генетическое сходство людей друг с другом - результат короткого эволюционного пути, пройденного человечеством: всего несколько сот тысяч лет. Нам только кажется, что по виду неандерталец имеет мало общего с нашими современниками: стоит его реконструировать, "одеть" в костюм и шляпу, как он станет одним из нас. Автор данной статьи на лекции по теории эволюции для старшеклассников спросил, кто изображен на указанном рисунке. И тут же один из школьников, довольный, что догадался, воскликнул: "Так это же вы!".

Люди могут отличаться друг от друга сотнями тысяч и даже миллионами нуклеотидов, да еще по ряду признаков, которым мы склонны придавать чересчур большое значение (цвет кожи, форма головы и др.), но в любом случае они ничтожны в сравнении с нашим почти стопроцентным (99,9%) генетическим сходством! Значит, образно говоря, все обитатели планеты - генетические кузены и кузины.

АНТРОПОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ НАРОДОВ

А теперь выясним, соответствуют ли результаты исследования ДНК тому, что имеют в виду антропологи, когда говорят об этнических группах.

Люди, населяющие разные географические районы и страны, образуют этнические группы, отличающиеся между собой внешним обликом, образом жизни, языком, нравами, обычаями и верованиями. Чаще всего в одном регионе язык, обычаи, религия едины. Однако они могут претерпевать коренные изменения буквально за одно поколение. После миграции в другие страны взрослые вынуждены учить чужой язык, но для их детей или внуков он становится родным; отдельный человек и даже народы могут поменять веру - вспомним крещение языческой Руси (989 г.). Культура (язык, вера, обычаи, поведение в обществе, способ существования) - это атмосфера народа, и ребенок, рождающийся в ней, перенимает традиции от своих родителей и окружающих.

Однако люди отличаются не только по культурологическим признакам, но и по генетическим. Последние передаются от родителей к детям вне зависимости от того, чему их обучают и что они видят вокруг себя. Причем, в отличие от культуры, меняются они очень медленно, на протяжении сотен поколений. Больше всего непохожи по наследственным внешним признакам коренные жители разных континентов: по цвету кожи, волос и глаз; форме тела, черепа или носа; по структуре волос (прямые, волнистые или курчавые) и т.д. Географически разобщенные, "континентальные" группы называют расами, а наследственные признаки, по которым они различаются, - расовыми. Большинство их подвержено изменчивости, и любой конкретный индивид редко обладает всем набором присущих расе признаков. Кроме того, расы не абсолютно изолированы друг от друга. Еще с первых шагов Homo sapiens племена смешивались между собой. Каждая из больших рас неоднородна, состоит из малых со свойственными им особенностями. Например, относящиеся к монголоидам американские индейцы не имеют эпикантуса (нависшую складку верхнего века), а профиль лица схож с европеоидами; океанийцы хоть и темнокожи, но отличаются от чернокожих африканцев - по длине волос, строению зубов, дерматоглифическим узорам они ближе к монголоидам; европеоидная раса состоит из нескольких антропологических типов. А сколько переходных групп!

Выходит, подразделение человечества на большие и малые расы по "антропологическим" признакам (пигментации кожи, структуре волос, форме черепа и т.д.) поразительно соответствует описанным выше результатам "сортировки" его на группы по "нейтральным" признакам ДНК, т.е. не имеющим отношения к морфологическим или физиологическим особенностям организма.

КАК ВОЗНИКЛИ РАСЫ

Изучая разнообразие ДНК современных народов, можно оценить численность африканской прапопуляции, от которой, согласно гипотезе, мы произошли. Как показывают наши оценки, она была невелика: порядка 2 тыс. человек. Это не значит, что в то время не существовали другие популяции. Но генетическое разнообразие всех людей планеты произошло от упомянутой небольшой группы - остальные не оставили генетических следов в ныне живущих народах. Сопоставляя ДНК-маркеры аборигенов Южной Африки, мы показали, что примерно 70 - 150 тыс. лет назад там началась интенсивная дифференциация и сложные демографические процессы, сопровождавшиеся возникновением разнообразных популяций уже в пределах всего континента. А 50 - 100 тыс. лет назад волны переселенцев стали выплескиваться за пределы Африки.

В течение десятков тысяч лет шли процессы миграции и адаптации человека к местным условиям. Допустим, группа людей пришла в Юго-Восточную Азию и осела там на много поколений. Потом часть двинулась дальше, образуя новую локальную популяцию (будущую этническую группу: племя, народность, нацию). Однако она имеет общую историю и общих предков с родительской группой, а потому по ДНК эти люди более сходны между собой, чем с жителями других континентов. Что же касается населения материков (будущих больших рас), то со времени отделения предков рас от общих прародителей в ряду поколений их ДНК стали отличаться друг от друга за счет появляющихся мутаций, а изоляция из-за гигантских географических расстояний способствовала генетическому расхождению. Именно это мы и наблюдаем по нейтральным ДНК-маркерам.

Если же говорить о различиях по внешним признакам, то, скорее всего, они шли параллельно с усиливающимися отличиями по ДНК, эволюционно развились как результат адаптации к климатогеографическим условиям, типу питания и ландшафту своего географического региона. Соответственно, независимо от обитателей иных регионов складывались язык и культура. Впрочем, на их формирование влияли не только процессы разделения популяций. Новые этносы могли образоваться при смешении групп разной этнической принадлежности. Массовые миграции, межрасовые браки и метисация способны быстро (за несколько поколений) разрушить эволюционно сложившиеся генетические отличия. Это говорит о том, что расы и внутрирасовые этнические группы - хоть и реальная, но не застывшая категория, не разделяющая людей по существенным, глубинным биологическим свойствам. Принадлежность к этносу и расе - понятие историческое, эволюционное.

ДНК - ФАТУМ?

Бытуют две точки зрения на различия между этническими группами. Первая - индивиды и народы генетически очень несхожи и потому неравны. Вторая - наблюдаемые различия между людьми обусловлены не наследственными, а чисто внешними, средовыми причинами, в том числе социальными.

Современные исследователи отвергают оба эти крайние представления. На самом деле генетические различия между расами и другими этническими группами существуют, но не столь значительные, чтобы свидетельствовать о биологическом неравенстве: они эволюционно возникли и способны изменяться. В масштабах истории человечества мы все вышли из одного "гнезда" сравнительно недавно.

Более того. Условия жизни могут сильно повлиять на становление организма, а несхожесть среды, в которой обитают разные этнические группы, способна привести к заметным физическим различиям. Скажем, аборигены жарких пустынь высокие и имеют тонкие икры. Их тело сложено так, чтобы приспособиться к обитанию на раскаленной земле. Зато пигмеи Африки - низкого роста. Под пологом леса, где они обитают, жара сочетается с высокой влажностью, и соотношение площади тела к объему по теплоотдаче выгоднее именно при маленьком росте. Вот почему адаптивным в этих условиях среды оказался именно небольшой рост.

Наследственные патологии в этнических группах также связаны с эволюционными процессами. Такие заболевания в основном возникают как "вредящие" мутации - происходят "поломки" функционально важных генов, передающихся потомкам, если их носители доживают до репродуктивного возраста. И определенная мутация, если она не исчезает, распространяется сначала среди близких популяций, а затем далее, через миграции. Вследствие чисто случайных процессов появления вредных мутаций, а также локального отбора против них со временем возникают региональные нюансы по тем или иным наследственным патологиям. Это приводит к изменениям в спектре наследственных болезней не только между расами, но и между популяциями в пределах расы. Однако распространение возникшего того или иного заболевания может сдерживаться или, наоборот, усиливаться специфическими факторами среды обитания.

Конечно, имеются определенные генетические различия между этническими группами, поэтому при использовании ДНК-маркеров в практических целях, например, для поиска наследственных болезней, идентификации личности и т.п., следует учитывать такие различия. Но едва ли им можно придавать слишком большое значение, когда мы говорим о различиях между людьми по уровню интеллекта, о генетической "неизбежности" асоциальных и криминальных наклонностей. В свое время ученые ввели коэффициент интеллекта - IQ. Исследования на больших выборках, казалось бы, ясно продемонстрировали: у африканцев он ниже, чем у европейцев. Однако потом выяснилось, что у японцев он выше, нежели у европейцев. А затем и вовсе стало ясно: данный коэффициент, как показатель интеллектуального развития, вообще необъективен - его изобрели представители технической цивилизации, так или иначе они подсознательно составляли вопросы "под себя", поскольку предполагали багаж знаний и навыков, которые человек в определенной социальной среде начинает приобретать с первых лет своей жизни. А вот если бы, допустим, африканские охотники-собиратели составили свой IQ-тест, то включили бы туда вопросы, отражающие их понимание природы и жизни. И по этому тесту многие европейцы выглядели бы умственно неполноценными.

Так мы выходим на другую важную тему - влияние среды, семьи, культуры. Ребенок смотрит на родителей и начинает им подражать. Родившийся в семье музыкантов заведомо имеет преимущество в музыкальном образовании - не потому, что он способный, а потому, что слышит музыку с рождения, у него быстрее развивается слух, а многочасовые занятия кажутся ему естественными. Едва ли трудолюбие записано в генах. Конечно, сверхвыдающиеся способности могут быть отражением редчайшего набора уникальных генов, но реализуются они лишь в определенной среде, а сам этот набор "рассыпается" в следующем же поколении.

Сейчас становится модным ссылаться на генетическую фатальность крайних проявлений личности. Однако никаких доказательств тому нет, за исключением случаев, когда маргинальное поведение вызвано серьезными наследственными дефектами, вызывающими сильные расстройства психики. Но это серьезное заболевание и его следует лечить, а не ждать, когда пораженный недугом совершит преступление. В случае же отсутствия патологий, наследственных или приобретенных, напротив, имеется большое число фактов, подтверждающих ведущую роль восприятия, подражания и мотиваций в развитии личностных особенностей. Поэтому нет никаких оснований оправдывать генетикой криминальное поведение, гомосексуальную агрессивность, неспособность работать и т.п. Ответственность за свое поведение у здорового человека целиком лежит на нем самом.


Доктор биологических наук Л. А. ЖИВОТОВСКИЙ, Институт общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН

Авторские права на статьи принадлежат их авторам
Проект компании Kocmi LTD