Человек мутирующий

НАША ПСИХОЛОГИЯ: Наверное, самые очевидные последствия биологической адаптации человека к окружающим его условиям – это разнообразие у нас оттенков кожи. Верно ли это и какие еще признаки связаны с адаптацией к среде обитания?

СВЕТЛАНА БОРИНСКАЯ: Действительно, цвет кожи у жителей разных широт отличается. В тех регионах нашей планеты, где солнечный свет наиболее интенсивен, у людей самая темная кожа. На севере она самая светлая. И если бы это было не так, дети холодных широт страдали бы рахитом. Ведь темная кожа защищает от ультрафиолета, под действием которого вырабатывается витамин D.

Интенсивность кожной пигментации связана с накоплением пигмента меланина. Синтез меланина регулируется несколькими генами. Накопление мутаций в этих генах ведет к ослаблению пигментации. Такие мутации, возникшие много поколений назад, найдены у жителей Азии и Европы. А вот у народов Африки мутации по этому гену отсутствуют. Светлая кожа там не адаптивна.

В ходе исследований обнаружились и такие интересные факты, как, например, более темный цвет кожи у эскимосов (по сравнению с другими популяциями тех же широт). Возможно, потому, что они пришли из более южных районов в недалеком прошлом и не успели адаптироваться. А может быть, все дело в том, что в их традиционное питание входит рыбий жир, печень морских животных, где много витамина D.

Рост и форма тела также являются адаптацией к климатическим условиям. На севере человеку необходимо сохранять как можно больше тепла – поэтому выгодно иметь более плотное телосложение, с короткими конечностями. А на юге, наоборот, лучше быть худым и высоким, чтобы больше это тепло терять.

Есть еще одна интересная особенность у людей. Она связана с нашей способностью пить молоко во взрослом возрасте. Дело в том, что у детенышей всех млекопитающих, чтобы расщеплять молочный сахар лактозу, в кишечнике вырабатывается специальный фермент – лактаза. В животном мире по окончании периода грудного вскармливания ген, кодирующий лактазу, выключается. Лактаза перестает синтезироваться – ведь в дикой природе молоком никто никого уже кормить не будет. У людей раньше было так же: вырос младенец – молоко больше не усваивается.

Но появилось молочное животноводство. И молоко стало выгодно пить в том числе и взрослым людям. А если у человека не синтезируется лактаза, то после употребления цельного молока его ждет расстройство пищеварения и другие неприятные ощущения.

После появления молочного животноводства у европейцев распространилась мутация, которая препятствует отключению гена лактазы. У более чем 90 % взрослых датчан синтез лактазы продолжается. А вот у китайцев только 2 % взрослого населения способны усваивать молоко. Может быть, потому, что в их культуре не было принято употребление этого продукта взрослыми. Кстати, среди русских не могут пить молоко 30–40 % взрослых.

НП: Что касается здоровья: в последнее время сводки новостей часто пугают нас новыми штаммами вирусов. Может ли наш организм без вмешательства медиков адаптироваться и защищаться от болезней?

С.Б.: Известны гены, которые влияют на устойчивость и восприимчивость человека к разным инфекциям. В тех регионах, где больше всего распространена малярия, большая часть людей, чьи предки издавна жили в этих районах, являются носителями защитных мутаций. По мере удаления от тропической зоны носителей этих мутаций становится все меньше.

Есть мутации, защищающие даже от такой страшной напасти, как вирус иммунодефицита. Проникая в клетку, этот вирус связывается с рецептором. Он называется – хемокиновый рецептор ССR5. Есть люди, у которых этот рецептор не синтезируется из-за мутации в кодирующем его гене. Среди русских примерно четверть получили такую мутацию от одного из родителей. У них снижено количество рецепторов, из-за этого вирус иммунодефицита размножается медленнее. В случае инфицирования у таких людей удлинен период до развития симптомов СПИДа. Но если человек получил мутацию, «портящую» рецептор, от обоих родителей, то он устойчив к заражению СПИДом половым путем. Конечно, никто экспериментов подобного рода на людях не ставит. Устойчивость носителей мутации определили при обследовании партнеров ВИЧ-инфицированных. Несмотря на высокий риск заражения ВИЧ, носители мутаций оставались не инфицированными. Предполагается, что в прошлом какая-то свирепствовавшая в Европе эпидемия провела отбор по этой мутации.

НП: А к новым опасным инфекциям, таким, например, как вирус Эбола, у человека есть устойчивость?

С.Б.: Считается, что наиболее опасны для жизни именно новые инфекции, с которыми человек столкнулся недавно в эволюционных масштабах, и у него еще не выработалась генетическая защита. Если инфекция несколько раз «прошлась» по человечеству, то наиболее чувствительные люди вымерли и самые убийственные штаммы возбудителя инфекции тоже ушли «из оборота». Ведь если смертельная инфекция быстро убивала заразившихся, то они не успевали далеко распространить возбудителей инфекции – раньше не было самолетов. Со временем, при повторяющихся эпидемиях, у вирусов происходил отбор менее опасных штаммов. Таких штаммов, которые дают возможность долго и не очень сильно болеть и тем самым передать возбудителя большому числу людей. А у людей через несколько поколений происходил отбор мутаций, повышающих устойчивость к инфекции. Изучение такой естественной устойчивости позволяет найти «молекулярные мишени» для разработки лекарств и вакцин. И сейчас жизнь людей гораздо сильнее защищают меры гигиены и санитарии, прививки и антибиотики, а не унаследованные ими от далеких предков мутации. Именно развитие медицины привело к тому, что в тех странах, где она доступна, средняя продолжительность жизни возросла от примерно 40 лет в конце XIX века до более 70 в наше время.