Адамдар мен шимпанзелердің генетикалық айырмашылықтары туралы. Генетиктер адамдарды маймылдардан ерекшелендіретін ерекше генді тапты Жануарлар мен адамның гендері қаншалықты ерекшеленеді

Экология

Шимпанзелер біздің өмір сүретін ең жақын туыстарымыз екені белгілі, бірақ Чарльз Дарвин 1859 жылы әйгілі «Түрлердің шығу тегі туралы» кітабында бұл идеяны кеңінен таратқанға дейін бұл туралы аз мәлімет болған. Көбіміз әлі де бізде ортақ не бар және біз қалай ерекшеленетінімізді білмейміз. Ең жақын туыстарымыз туралы көбірек білу арқылы біз өзіміз туралы көбірек біле аламыз ба?

1) Түрлердің саны

Шимпанзелер отбасына жатады гоминидбіз тиесілі. Сонымен қатар, бұл тұқымдасқа орангутандар мен гориллалар да кіреді. Қазіргі уақытта адамның бір ғана түрі бар: гомо сапиенс(парасатты адам). Көптеген ғалымдар біздің алыстағы ата-бабаларымыздың қайсысы адамдарға жататындығы туралы дауласады, бірақ олардың көпшілігі өздерінің қандай да бір «жоғары» түрлерге жататынына барлығын сендіреді. Адамдар құнарлы ұрпақтар шығаруға қабілетті, бұл біздің бір түрге жататынымызды білдіреді. Шимпанзелердің шын мәнінде екі түрі бар - кәдімгі шимпанзе ( Пан троглодиттер) және пигми шимпанзе ( панискус) немесе бонобо. Екі түр бір-бірінен ерекшеленеді және бір-бірімен араласпайды. Адам және шимпанзенің осы екі түрі бір ортақ атадан шыққан, мүмкін Сахелантроп, 5-7 миллион жыл бұрын.

2) ДНҚ

Сіз шимпанзе мен адам ДНҚ-сы 99 пайыз бірдей екенін естіген шығарсыз. Генетикалық салыстыруды гендердің қайталанатын және өзгеретін сипатына байланысты жасау өте қиын, сондықтан біздің гендеріміздің 85-95 пайызы ортақ деп айту дұрыс болар еді. Тіпті бұл сандар әсерлі көрінеді, дегенмен көп бөлігіүшін негіз ретінде ДНҚ қолданылады жасушалық функцияларпланетадағы барлық дерлік тірі организмдер. Мысалы, адамның ДНҚ-сы бананмен бірдей, бірақ біз бананға ұқсаймыз деп айта алмаймыз. 95 пайыздық сәйкестік те соншалықты көп емес. Шимпанзеде 48 хромосома бар, бұл бізден 2 хромосома көп. Бұл адамның ата-бабасында екі жұп хромосоманың бір жұпқа қосылуына байланысты болды деп есептеледі. Бір қызығы, адамдарда барлық жануарлардың ең аз генетикалық вариациясы бар, сондықтан инбридинг көптеген проблемаларды тудыруы мүмкін. Бір ата-анадан туылған екі шимпанзе сияқты мүлдем туыс емес екі адамда гендік вариация болмайды.

3) Ми мөлшері

Шимпанзенің миының көлемі орта есеппен 370 мл, ал адамның миының көлемі 1350 мл. Алайда мидың көлемінің өзі интеллектті көрсетпейді. Кейбір иелері Нобель сыйлығыми көлемі 900 мл-ден 2000 мл-ге дейін болды. Мидың әртүрлі бөліктерінің құрылымы мен ұйымдастырылуы интеллект деңгейін жақсырақ анықтайды. Адамның миы шимпанзенің миына қарағанда жоғары беткейлі және бұралған. Салыстырмалы түрде үлкенірек фронтальды лобтар логикалық ойлауға және абстрактілі ойлауға мүмкіндік береді.

4) Әлеуметтілік

5) Тіл және мимика

Шимпанзелерде жеке адамның әлеуметтік жағдайына байланысты сәлемдесу мен қарым-қатынас жасаудың күрделі жүйесі бар. Олар ауызша қарым-қатынас жасай алады, яғни әртүрлі дыбыстарды қолдана алады - айғайлау, дірілдеу, күрсіну, айқайлау, шалбар және т.б. Бұл дыбыстардың көпшілігі ым-ишарамен және мимикамен сүйемелденеді. Бет әлпеті – таңдану, күлімсіреу, дұға ету, жұбату – біз адамдар сияқты. Дегенмен, адамдар тістерін көрсетіп күледі, ал шимпанзелер мен басқа жануарларға қатысты тіс көрсету агрессияның немесе қауіптің белгісі болып табылады. Қарым-қатынас үшін адам көбінесе вокализацияны, яғни сөйлеуді пайдаланады. Адамдарда ерекше дауыс сымдары бар, олар бізге көптеген алуан түрлі дыбыстарды шығаруға мүмкіндік береді әртүрлі дыбыстарДегенмен, біз шимпанзе сияқты бір уақытта ішіп, дем ала алмаймыз.

Адамның бұлшық ет тілі мен ерні бар, бұл дыбыстармен виртуозды манипуляциялар жасауға мүмкіндік береді. Сондықтан шимпанзе сияқты аздап кесілген иегіміз үшкір болады. Шимпанзелерде адамдар сияқты бет бұлшықеттері көп емес.

6) Тамақтану

Адам мен шимпанзе бәрін жейтін тіршілік иелері, сондықтан біз өсімдіктерді де, етті де жейміз. Дегенмен, адамдар шимпанзелерге қарағанда жыртқыштар және біздің ас қорыту жүйеміз ет жеткілікті мөлшерде қорытылуы үшін жасалған. Шимпанзелер кейде басқа жануарларды, көбінесе басқа түрлердің маймылдарын өлтіреді және жейді, бірақ әлдеқайда жиі жемістерді жақсы көреді және кейде жәндіктерді жейді. Адамдар етке көбірек тәуелді, өйткені бізге қажет В12 витаминін тек ет өнімдерінен алуға болады.

Зерттеу негізінде ас қорыту жүйелеріжәне кейбір ежелгі тайпалардың өмір салты, ғалымдар адамдар кем дегенде бірнеше күнде бір рет ет жеуге бейімделген деп санайды. Адамдар белгілі бір уақытта тамақтанғанды ​​жөн көреді және күні бойы тамақ ішпейді - бұл жыртқыш тіршілік иелерінің тағы бір ерекшелігі. Бұл өнімнің тағамдық қасиеттеріне байланысты, сондай-ақ оны алу үшін аң аулауға бару керек.

7) Жыныс

Боноболар жыныстық тәбетімен танымал. Қарапайым шимпанзелер, бонобо сияқты, жыныстық ләззат арқылы бәрін бейбіт жолмен шешуді қалайтын кейбір жағдайларда ашуланып, күш қолдануы мүмкін. Олар сондай-ақ бір-бірімен амандасады және жыныстық ынталандыру арқылы сүйіспеншіліктерін білдіреді. Кәдімгі шимпанзелер көңіл көтеру үшін жыныстық қатынасқа түспейді және олардың жұптасуы 10-15 секундтан аспайды, ал олар тамақ жей алады немесе басқа нәрсе жасай алады.

Жұптасатын серіктестерді таңдауда достық немесе эмоционалды байланыс маңызды емес, ал эструстағы әйел әдетте өз кезегін шыдамдылықпен күтетін бірнеше серіктестермен жұптасады.

Адамдар бонобо сияқты жыныстық ләззат алатыны белгілі және ұрпақты жыныстық қатынас көп күш жұмсау арқылы ұзақ уақытқа созылуы мүмкін. Сонымен қатар, адамдар серіктестермен ұзақ мерзімді қарым-қатынасты жиі бастайды. Адамдардан айырмашылығы, шимпанзелерде жыныстық қызғаныш немесе бәсекелестік туралы түсінік жоқ, өйткені олар бір жыныстық серіктеспен ұзақ мерзімді қарым-қатынасқа бейім емес.

8) Дене құрылысы

Адамдар да, шимпанзелер де екі аяқпен жүре алады. Шимпанзе тек қашықтыққа қарау керек болғанда ғана тұрады, бірақ әдетте төрт аяқпен қозғалады. Адамдар ерте жастан жүре бастайды және бәрін ұстап тұратын тостаған тәрізді жамбас болады. ішкі органдар. Шимпанзеге ішкі мүшелерді қолдаудың қажеті жоқ, өйткені олар әдетте артқы аяқтарымен жүрмейді. Шимпанзедегі босану адамдарға қарағанда әлдеқайда оңай, өйткені біздің жамбасымыз туу каналына перпендикуляр. Адамның аяғындағы саусақтардың барлығы бір жағында орналасқан, бұл шимпанзе сияқты, бас бармақтың қолындағы сияқты бөлек тұрғанда, жүру кезінде итеруге мүмкіндік береді, бұл аяқтарды қолға ұқсатады. Шимпанзе ағаштарға өрмелеу немесе жерде қозғалу үшін барлық мүшелерін пайдаланады.

9) Көздер

Адамдарда қарашықтардың айналасында көрінетін ақ көз алмалары бар, ал шимпанзелер қою қоңыр болады. Адамға қарап, оның қайда қарап тұрғанын түсінуге болады және бұл не үшін қажет екендігі туралы бірнеше теориялар бар. Бұл күрделірек бейімделу болуы мүмкін әлеуметтік жағдайларбіз үшін басқа адамның көзқарасының бағытын түсіну маңызды болғанда. Ол сондай-ақ көз бағыты қарым-қатынас үшін маңызды қабілет болған кезде топпен аң аулайтын адамға көмектесе алады. Немесе бұл белгілі бір мақсаты жоқ мутация - кейбір шимпанзелер ақ көз алмаларын да көре алады.

Адамдар да, шимпанзелер де түстерді ажырата алады, бұл бізге тамаққа піскен жемістер мен өсімдіктерді таңдауға мүмкіндік береді, сонымен қатар бинокулярлық көру қабілеті бар - яғни көздер бір бағытта көрінеді. Бұл аң аулау үшін өте маңызды объектілердің тереңдігін көруге мүмкіндік береді. Қоян сияқты аң аулауды қажет етпейтін көптеген жануарлардағыдай көзіміз бастың екі жағында орналасса, бұл өте ыңғайсыз болар еді.

10) Құралдарды қолдану

Көптеген жылдар бойы құралдарды пайдалануды адам ғана біледі деп есептелді. Алайда, 1960 жылдардағы шимпанзелерді бақылау бұлай емес екенін көрсетті - маймылдар термиттерді ұстау үшін үшкір бұтақтарды пайдалана алады. Адамдар да, шимпанзелер де өзгере алады қоршаған ортаөзекті мәселелерді шешуге көмектесетін заттарды – құралдарды алу үшін.

Шимпанзе дарттар жасай алады, тастарды балға мен анвил ретінде пайдалана алады және үй жуғыштарын жасау үшін жапырақтарды айналдыра алады. Адам түзу жүре бастағанда еңбек құралдарын көбірек пайдалану керек деп есептейді және бұл құралдарды өнер нысанына айналдыра бастадық. Бүгінде бізді қажеттіліктен жаратылған нысандар қоршап жатыр.

Адам мен шимпанзенің ДНҚ ұқсастығы эволюцияның дәлелі ме?

IN Соңғы жылдарыГенетикалық карта адам мен шимпанзенің ДНҚ-сын егжей-тегжейлі салыстыруға мүмкіндік берді. Адам мен шимпанзенің ДНҚ-сының ұқсастығы 98 пайызды құрайды деген пікірлер жиі айтылады. Және бұл маймылдар мен адамдардың ортақ арғы атасының болуының пайдасына шешуші дәлел ретінде қабылданады. Бірақ бұл дәлел дұрыс па? Бұл факт адамдар мен шимпанзелердің ортақ арғы тегі бар екенін соңғы растау ма? Бұл деректер қате деп санаймыз. Шын мәнінде, мұқият зерттегенде, адам мен шимпанзе геномдарын салыстыру эволюцияны жоққа шығарады.

Біріншіден, адамдар мен шимпанзелердің генетикалық айырмашылықтары 2 пайыздан асады. Соңғы зерттеулер бұл көрсеткіштің 5 пайызға жақындағанын көрсетті. Осылайша, «98 пайыздан астам ұқсастық» аргументі артық айтылған.

Адам мен шимпанзенің ДНҚ тізбегі арасындағы айырмашылықтар геномға кездейсоқ таралмайды. Көп жағдайда олар кластерлерде кездеседі. Бұл жерлерде шимпанзе геномы басқа приматтардың геномына ұқсайды, ал адамдар басқаларынан ерекшеленеді. Ғалымдар көбінесе бұл кластерлерді адам геномының шимпанзелермен ортақ ата-тегі бар деген болжамға негізделген «Адамның жеделдетілген аймақтары» (HARs) деп атайды. Бұл HAR аймақтары гендерді кодтамайтын ДНҚ сегменттерінде орналасқан. Бұл эволюция, дегенмен, адамның пайда болуына әкеліп соқтырған ағзаның функцияларына әсер ететін осындай жылдам өзгерістерді кездейсоқ тудырды деп сенуді талап етеді.

Мұндай апаттар теорияны екіталай етеді. Бірақ одан әрі - көп. Кейбір HAR аймақтары гендерді кодтайтын ДНҚ сегменттерінде кездеседі және бұл тағы бір қиындықтар жиынтығы. Эволюцияның болжауынша, адамдар мутациялардан туындаған кездейсоқ өзгерістер арқылы әрекет ететін табиғи сұрыптау арқылы шимпанзелермен ортақ атадан шыққан. Алайда соңғы зерттеулер керісінше көрсетеді. Ақуызды кодтайтын гендерде табылған HAR аймақтары олардың пайдалырақ фенотипі үшін таңдалған мутациялардың дәлелдерін көрсетпеді, керісінше, олардың іс жүзінде зиянды екенін көрсетті. Олар халық арасында қандай да бір физиологиялық пайда бергендіктен емес, зиянды болуына қарамастан орнықты. Мұндай нәтижелер эволюциялық парадигмада мағынасы жоқ.

Әлбетте, HAR аймақтары адам ДНҚ-сында байқалатын айырмашылықтар (ұқсас түрлермен салыстырғанда) ДНҚ тізбегінің белгілі бір аймағының GC мазмұнын арттыруға бейім болатын тенденцияны көрсетеді. эволюциялық теориятабиғи сұрыптау ақуызды жақсартатын ДНҚ мутацияларын таңдайтындықтан, GC құрамының мазмұны салыстырмалы түрде тұрақты болуы керек деп санайды. Осылайша, егер эволюция теориясы дұрыс болса, онда біз МК құрамының мазмұнының ұлғаюына қарай дәйекті тенденцияны байқамауымыз керек.

Бұл HAR аймақтары әрқашан ақуызды кодтайтын геннің бір бөлігімен ғана шектелмейді, бірақ көбінесе шекарадан тыс флангтық тізбектерге таралады. Бұл одан әрі адам ДНҚ-да көрсетілген айырмашылықтар генмен кодталған ақуызды күшейтетін табиғи сұрыпталудың нәтижесі емес екенін көрсетеді. HAR аймақтары көбінесе геннің бір бөлігінде, бір экзонның ішінде және айналасында шоғырлануға бейім (бүкіл геннің орнына) және олар ерлердің (әйел емес) рекомбинацияларымен корреляцияға бейім. Мұндай бақылаулардың эволюция аясында да мағынасы шамалы.

Қорытындылай келе, шимпанзалар мен адамдар арасындағы генетикалық ұқсастықтар қаншалықты қызықты болса да, олар дарвинизмнің дәлелі емес. Зияткерлік дизайнның болуы да мұны түсіндіре алады. Дизайнерлер көбінесе бірдей бөлшектерді, материалдарды және механизмдерді пайдаланып әртүрлі өнімдерді шығарады. Жалпы пайыздық көрсеткіш біздің ДНҚ-ның ақуыздармен байланысқан аймақтарына қатысты. Осылайша, әртүрлі ағзаларда ұқсас функцияларды орындау үшін бірдей белоктарды қолданатын табиғатты Жаратушының болуы маңыздырақ.

Авторлық құқықтар

Бұл жауапты сайтқа жазған кезде алынған сайттың материалдары ішінара немесе толығымен пайдаланылды Сұрақтар? org!

Авторлық құқық иесінің рұқсатымен жарияланған материалдар.

Библия онлайн ресурсының иелері осы мақаланың пікірін ішінара немесе мүлдем бөліспеуі мүмкін.

Ғалымдар адамның ең жақын биологиялық туыстары – шимпанзенің геномын толығымен ашты.

Шимпанзе геномында 2,8 миллиард ДНҚ («әріптер») бар. генетикалық код) және адам геномына өте ұқсас. Ғалымдар әрбір ген үшін белоктардың өзгеруімен байланысты екі мутацияны ғана анықтады және адамдар мен шимпанзедегі гендердің 29% -ы мүлдем бірдей.

Шимпанзелерде адамдарда табылған бірнеше гендер ғана толық немесе ішінара репрессияға ұшырайды.

Дегенмен, e түрінің геномындағы ұқсастық немесе айырмашылық басты нәрседен алыс. Мысалы, тышқандардың екі түрінің - Mus musculus және Mus spretus - бір-бірінен шамамен адамдар мен шимпанзелердің геномдары бірдей дәрежеде ерекшеленеді, бірақ тышқандардың бұл екі түрі бір-біріне одан да ұқсас.

Үй иттері арасындағы сыртқы айырмашылықтар, өзіңіз білетіндей, орасан зор болуы мүмкін, бірақ олардың геномы орта есеппен 99,85% ұқсас. Сонымен, эволюциялық мағынада шимпанзелер мен адамдар арасындағы айырмашылықтардың көпшілігі түрге артықшылықтар немесе кемшіліктер әкелмейді, деп түсіндіреді ғалымдар.

Сондықтан ғалымдардың алдында тұрған басты мәселе 5-8 миллион жыл бұрын бөлінгеннен кейін екі түрдің қазіргі кезде байқалып отырған айырмашылықтарына әкелген генетикалық өзгерістерді табу болып табылады. Әзірге кейбір үміткерлер анықталғанымен, нақты дәлелдер табылмады.

Ғалымдар, атап айтқанда, жылдам эволюция белгілерін іздеуде 13 454 генді салыстырды. Бір «әріпті» өзгертетін мутациялар саны мен мүлдем әсер етпейтін «үнсіз» мутациялар саны бір-бірімен салыстырылды. Бұл мүмкін, өйткені аминқышқылдарының көпшілігі ДНҚ-ның үш әріпінен көп кодталған.

ДНҚ-ның екі түрін салыстыру мамандарға өзгерістері байланысты гендерді анықтауға мүмкіндік берді табиғи сұрыпталу, мутациялардың орташа санын ескере отырып. Осы зерттеуде зерттелген 585 гендерде - олардың көпшілігі иммундық және репродуктивті жүйелермен байланысты - «үнсіз» гендерге қарағанда көбірек белок мутациялары болды. Олар шимпанзелер мен адамдар арасындағы айырмашылықтар туралы түсінік табу үмітімен зерттелетін болады.

Шимпанзе адамдар туралы «айтып береді».

Шимпанзе геномының тізбегі, яғни 2,8 миллиард базалық жұп шимпанзелер туралы ғана емес, сонымен қатар біз адамдар туралы да көп нәрсе айтып береді, дейді зерттеушілер. Шын мәнінде, s геномдарын салыстыру бұл зерттеудің негізгі мақсаты болып табылады, ол «шимпанзелерді декодтаумен» аяқталмайды.

Оксфордтық Саймон Фишер «болашақ үшін ең қиын міндет – адам тілі сияқты адамның қайталанбас қасиеттерін қалыптастырған кішкентай айырмашылықтарды анықтау» деп нақтылады.

Зерттеудің алғашқы нәтижелері адам миы өзінің үлкен көлемімен және күрделілігімен ерекшеленетінін, негізінен адам миы көлемінің кеңеюі кезінде, адам ұрығының және нәрестенің құрсақішілік дамуы кезінде адам ағзасындағы гендер дәл белок түзетіндігіне байланысты екенін көрсетті. .

Гендерді оқу генетикалық ақпарат- басқа гендердің белсенділігін реттейтін және эмбрионның дамуында шешуші рөл атқаратын молекулалар да шимпанзеге қарағанда адам ағзасында жақсы дамыған.

Шимпанзелерде адам ағзасының ауруға реакциясында қабыну процесінің дамуымен байланысты үш маңызды ген жоқ және бұл адам мен шимпанзенің иммундық жүйелері арасындағы айырмашылықты түсіндіруі мүмкін, деп түсіндіреді ғалымдар. Екінші жағынан, адамдар Альцгеймер ауруынан қорғайтын ферменттің генін жоғалтты.

Әзірге ғалымдар адам мен шимпанзе гендерінің арасындағы ең үлкен айырмашылық ерлердің жыныстық мінез-құлқын анықтайтын хромосомада екеніне сенімді. Бұл хромосомада шимпанзедегі кейбір гендер 6 миллион жыл бойы мутацияға ұшырап, белсенділігін жоғалтқан, ал адамдарда бұл хромосомада 27 ген сақталған. белсенді түрлергендер. Мүмкін, адам ағзасында өздерінің белсенділігін жоғалтқан мұндай гендердің «қалпына келтіру» механизмі бар, бұл шимпанзелерде жоқ.

Шимпанзе мен адам ДНҚ 96% ұқсасКлив Куксон
Адам мен шимпанзе гендерін бірінші егжей-тегжейлі салыстыру олардың ДНҚ тізбегі 96% бірдей екенін көрсетті. Бірақ әсіресе жыныстық мінез-құлыққа, мидың дамуына, иммунитетке және иіске жауап беретін гендерде айтарлықтай айырмашылықтар бар.
Бейсенбі күні Nature журналында халықаралық ғылыми консорциум гомо сапиенске ең жақын ұқсас жануар шимпанзенің геномын зерттеу нәтижелерін жариялады. Шимпанзе тышқандардың, егеуқұйрықтар мен адамдардың геномдарынан кейін ғалымдар геномын толығымен ашқан төртінші сүтқоректі болды.

Бөлім ғылыми талдауүш миллион химиялық белгілерШимпанзенің генетикалық коды оның адам геномымен таңғажайып ұқсастығына арналған. 6 миллион жыл тәуелсіз эволюциядан кейін шимпанзелер мен адамдар арасындағы айырмашылық екі туысқандық емес адамдар арасындағы айырмашылықтан 10 есе көп, ал егеуқұйрықтар мен тышқандар арасындағы айырмашылықтан 10 есе аз.

Бірақ ғалымдардың көпшілігі шимпанзе мен адам гендерінің арасындағы айырмашылықтарға назар аударады. Оксфорд университетінің қызметкері Саймон Фишер «болашақ үшін ең үлкен міндет – адамның тілі сияқты ерекше адамның қасиеттерін қалыптастырған кішкентай айырмашылықтарды анықтау» дейді.

Зерттеудің алғашқы нәтижелері адам миы өзінің үлкен көлемімен және күрделілігімен ерекшеленетінін, негізінен адам миы көлемінің кеңеюі кезінде, адам ұрығының және нәрестенің құрсақішілік дамуы кезінде адам ағзасындағы гендер дәл белок түзетіндігіне байланысты екенін көрсетті. . Оқырман гендер — басқа гендердің белсенділігін реттейтін және эмбриональды дамуда маңызды рөл атқаратын молекулалар — шимпанзелерге қарағанда адамдарда жақсы дамыған.

Шимпанзелерде адам ағзасының ауруға реакциясында қабыну процесінің дамуымен байланысты үш маңызды ген жоқ және бұл адам мен шимпанзенің иммундық жүйелері арасындағы айырмашылықты түсіндіруі мүмкін. Екінші жағынан, адамдар Альцгеймер ауруынан қорғайтын ферменттің генін жоғалтты.

Адам мен шимпанзе гендерінің арасындағы ең үлкен айырмашылық ерлердің жыныстық мінез-құлқын анықтайтын хромосомада. Бұл хромосомада шимпанзедегі кейбір гендер 6 миллион жыл бойы мутацияға ұшырап, белсенділігін жоғалтқан, ал адамдарда бұл хромосомада гендердің 27 белсенді түрі сақталған. Мүмкін, адам ағзасында өздерінің белсенділігін жоғалтқан мұндай гендердің «қалпына келтіру» механизмі бар, бұл шимпанзелерде жоқ.

Уайтхед биомедициналық зерттеулер институтының қызметкері Дэвид Пейдж бұл айырмашылықты адамдар мен шимпанзелердің жыныстық мінез-құлқымен түсіндіруге болады деп болжайды. Приматтардың көптеген жыныстық серіктестері бар, сондықтан гендердің дамуында сперматозоидтарды өндіруге байланысты гендер маңыздырақ, ал негізінен моногамды адамдарда бірқатар басқа гендер дамытады.

1% туралы миф

Адам мен шимпанзенің ДНҚ-сы өте ерекшеленеді

Дон Батен

Неліктен адамдар адамдар мен шимпанзелердің арасындағы 1% ДНҚ айырмашылығы туралы мифке сенуді жалғастыруда, ал шын мәнінде айырмашылық 30% дейін жетеді?

Біз әлі күнге дейін адам мен шимпанзенің ДНҚ-сы бірдей және айырмашылық тек 1% деген пікірлерді жиі естиміз. Мысалы, пигми шимпанзенің ДНҚ секвенциясы туралы 2012 жылғы есепте:

«Зерттеушілер 2005 жылы шимпанзелердің генетикалық тізбегін ашқаннан бері адам мен маймыл ДНҚ-сының 99 пайызы бірдей екені анықталды. Демек, шимпанзелер біздің ең жақын туыстарымыз»1

Бұл мәлімдеме кейбір күмәнді дереккөздерде жарияланған жоқ. Және ең беделді ғылыми журналда ҒылымАмерикандық ғылымды дамыту қауымдастығы жариялаған. Ғылымең құрметті екінің бірі болып саналады ғылыми журналдарәлемде (екінші – британдық журнал Табиғат).

1% айырмашылық алғаш рет 1975 жылы мәлімделді.2 Бұл ғалымдар адам мен шимпанзе ДНҚ-ның жеке «таңбаларын» (негізгі жұптарын) салыстыра алмас бұрын болды — адам ДНҚ-ның алғашқы жобасы тек 2001 жылы және шимпанзе ДНҚ-сы 2005 жылы жарияланды. Сонымен, қай жерде 1975 жылы мәлімделген 1% келді ме? Өйткені, генетиктер адам мен шимпанзенің ДНҚ-ның өте шектеулі бөліктерін шамамен салыстырды, олар бұрын олардың ұқсастығын тексеру үшін таңдалған. Адам мен маймылдың ДНҚ жіптері бір-бірімен қосыла алатынын анықтау үшін сыналған, бұл әдіс ДНҚ гибридизациясы деп аталады.

1% айырмашылық біздің «дерлік бірдей» екенімізді білдіре ме?

Адам геномында шамамен 3000 миллион «таңба» бар. Егер 1% көрсеткіш дұрыс болса, айырмашылық 30 миллион таңба болуы керек — бұл Киелі кітаптың көлеміндегі 10 баспа кітапқа тең. Бұл ең қарапайым бактерияға қарағанда 50 есе көп ДНҚ.3 Шындығында, бұл миллиондаған жылдарды қарастырғанда да ең оптимистік эволюциялық сценарийдің сыйымдылығынан асып түсетін өте үлкен айырмашылық.4

Нақты айырмашылығы неде?

Адам мен шимпанзенің ДНҚ секвенциясы туралы жарияланым салыстыру мүмкіндігін берді. Дегенмен, мұны істеу оңай емес, өйткені шимпанзе геномы күтпеген жерден жасалмаған. Генетиктер не істеді? Олар шимпанзе ДНҚ-ның кішкене бөліктерін ретке келтірді. Анау. химиялық зертханалық процедураларды пайдалана отырып, олар химиялық белгілердің ретін анықтады. Бұл кішкентай «кейіпкерлер» тізбегі адам геномына олар сәйкес келуі керек деп ойлаған жерлерде қосылды (компьютерлер сегменттерді салыстыру және орналастыру үшін пайдаланылды). Осыдан кейін адам геномы жойылып, шимпанзенің псевдогені алынды, ол адамдармен ортақ қарым-қатынасты (яғни эволюцияны) көрсетеді.

Осылайша, қабылданды аралас тізбекбұл нақты емес. Шимпанзе геномын осылайша алудағы эволюция туралы болжам адам геномын шын мәнінде қарағанда үлкенірек етіп көрсетеді. Бірақ бұл эволюциялық бейімділік ескерілсе де, нақты айырмашылықтар көп 1%-дан астам.

2007 жылы Ғылымадам мен шимпанзе ДНҚ ұқсастығы туралы мақала жариялады. Тақырып: «Салыстырмалы айырмашылық: 1% мифі»2. Мақала авторы Джон Коэн 1% көрсеткішіне күмән келтіреді. Ол шимпанзенің ДНҚ секвенирлеу жобасында жасалған деректерді салыстыруға сілтеме жасайды. Сараптамаға сәйкес, бұл айырмашылық кем дегенде 5% құрайды. Осыған қарамастан, журналда 1% шағымдар шығуын жалғастыруда.

Мұның қаншалықты қате екенін көрсету үшін Джеффри Томкинс пен Джерри Бергман 2012 жылы адам мен шимпанзенің ДНҚ-сын салыстыратын жарияланған зерттеулерді қарастырды.5 Олар: «Егер біз барлықДНҚ, тек алдын ала таңдалған бөлімдер ғана емес, адам мен шимпанзе геномдарының ұқсастығы шамамен 87% құрайды, кез келген жағдайда 81% -дан аспайды деп сенімді түрде қорытынды жасауға болады.

Басқаша айтқанда, маймылдар мен адамдар арасындағы айырмашылықтар өте үлкен, мүмкін, тіпті 19% -дан астам. Доктор Томкинс өз бетінше салыстыру жасап, 30% көрсеткішін шығарды!6 Сонымен қатар, эволюционистер күткендей, шимпанзелер мен адамдарда тек еркектер тасымалдайтын Y хромосомалары өте әртүрлі.7

Адамдар мен маймылдар арасындағы үлкен айырмашылық эволюциялық күтуді ақтамайды, керісінше, біздің жануарлардан бөлек жаратылғанымызды растайды.

Екі күрделі геномды салыстыру оңай жұмыс емес! ДНҚ-ның әртүрлі бөліктерінің қаншалықты маңызды екенін және олардың қандай маңызы бар екенін анықтау қажет. әртүрлі түрлеріайырмашылықтар. Мысалы, шимпанзелерде жетіспейтін адам гендері туралы не айтуға болады және керісінше? Оларды эволюциялық генетиктер елемейтін сияқты және тек ұқсас гендер салыстырылады.

Көптеген салыстыруларда тек ақуыздарды кодтайтын гендер ғана қолданылды (ДНҚ-ның тек 1,2%-ы ғана және адамдарда да, шимпанзелерде де белоктарды кодтайтын көптеген гендер дерлік бірдей8). Оның үстіне, ДНҚ-ның қалған бөлігі маңызды емес немесе «қоқыс» деп есептелді. Алайда мұндай пікір дәлелденбейді. ДНҚ-ның барлығы дерлік эволюционистердің күткеніне қайшы қызмет атқарады.9 Бірақ қажетсіз ДНҚ жұмыс істемейтін болса да, айырмашылықтар белокты кодтайтын аймақтарға қарағанда әлдеқайда көп болады және айырмашылықтарды анықтау кезінде ескерілуі керек. Адамдар мен маймылдар 99% бірдей емес. Жоқ!

Ұқсастық қанша пайыз болса да, ол нені дәлелдейді?

Эволюционистер де, креационистер де ұқсастық пайызы есептелмей тұрып болжам жасаған жоқ. Басқаша айтқанда, ұқсастық пайызы қандай болса да: 99%, 95%, 70% немесе басқасы, эволюционистер маймылдармен ортақ қарым-қатынасты әлі де дәлелдейді, ал креационистер мұны ортақ жоба ретінде қарастырады. Бұл деректердің салдарын қарастыра отырып, біз эксперимент арқылы дәлелдеуге болатын нақты ғылыммен айналыспайтынын түсінуіміз керек. Әр адам өзінің жеке дүниетанымына қарай өз бағасын алады.

Дегенмен, адамдар мен маймылдар арасындағы айырмашылықтар неғұрлым көп болса, эволюционистер үшін оларды эволюциялық уақыт кестесінде түсіндіру қиынырақ болады. Сондықтан олар бұл айырмашылықтарды азайтуға тырысады.

Миф өмір сүреді

Тұтас геномды салыстыру адамдар мен маймылдар арасындағы айырмашылық 1% -дан әлдеқайда көп екенін растады. Неліктен 1% мифі өмір сүре береді?

Неге журнал Ғылым 2012 жылы бұл мифті жалғастырды ма? 2007 жылы Коэн эволюциялық антропология институты консорциумының мүшесі, шимпанзе маманы, генетик Сванте Паабоның сөзін келтірді. Макс Планк (Германия): «Адам мен маймылдың айырмашылығы туралы мәселе саяси, әлеуметтік және мәдени мәселе болып табылады».

Мүмкін, 1% туралы мифтің саяси, әлеуметтік және мәдени салдары бар болғандықтан, эволюционистер оны тастап кетпеуі мүмкін. Олар мұны бір мақсат үшін жасайды - біз адамдар ДНҚ салыстыруының айқын салдарын жоққа шығару үшін шимпанзеден өте ерекшеленеді. Ұқсастық мифі адамдардың бұл дүниеде ерекше орны жоқ және маймылдар адамдар сияқты құқықтарға ие болуы мүмкін және болуы керек деген түсінікті қолдау үшін де қолданылады.10

Адамдар мен маймылдар арасындағы үлкен айырмашылық эволюциялық күтуді ақтамайды, керісінше, біздің жануарлардан бөлек жаратылғанымызды растайды. Құдай бірінші адамды топырақтан (Жаратылыс 2:7), ал бірінші әйелді адамның қабырғасынан (Жаратылыс 2:22) маймыл тәрізді жаратылыстан емес, жаратты. Адамдар, жануарлардан айырмашылығы, Құдайдың бейнесінде жаратылған (Жаратылыс 1:26, 27). Олар ерекше туынды. Бұл бейне құлау кезінде жоғалған жоқ, ол бұзылған 11, сондықтан Құдай адамдарды қазір де, мәңгілікте де ерекше жоспармен жаратты.

1. Гиббонс А., Пигми шимпанзелері қарапайым шимпанзелер сияқты адамның ең жақын туыстарына айналуда // қазір ғылым, 13 маусым 2012 жыл; news.sciencemag.org.

Маймылдың адамның жақын туысы екені ежелден белгілі, барлық маймылдардың ішіндегі шимпанзе біздің ең жақын туысымыз. ДНҚ-ны зерттеуде адамның маймыл тектес атадан шыққаны толық дәлелденген. Адамдар арасындағы ДНҚ деңгейіндегі генетикалық айырмашылықтар орташа есеппен 1000-да 1 нуклеотидті (яғни 0,1%), адамдар мен шимпанзелерде - 100-де 1 нуклеотидті (яғни 1%) құрайды.

Геном мөлшері бойынша адамдар мен жоғары сатыдағы приматтар бір-бірінен ерекшеленбейді, бірақ хромосомалардың саны бойынша ерекшеленеді - адамдарда бір жұп кем. Бұрынғы дәрістерде айтылғандай, адамда 23 жұп хромосома бар, яғни. Барлығы 46. Шимпанзелерде 48 хромосома бар, бір жұп артық. Адам ата-бабаларындағы эволюция процесінде приматтардың екі түрлі хромосомалары бір-біріне біріктірілген. Хромосомалар санының ұқсас өзгерістері басқа түрлердің эволюциясында болады. Олар түрлену процесінде топтың генетикалық оқшаулануы үшін маңызды болуы мүмкін, өйткені көп жағдайда жеке адамдар әртүрлі санхромосомалар ұрпақ тудырмайды.

Түрлердің дивергенция (дивергенция) уақытын немесе басқаша айтқанда, екі түрдің соңғы ортақ ата-тегінің өмір сүрген уақытын бірнеше жолмен анықтауға болады. Біріншісі мынау: олар сүйек қалдықтарының мерзімін анықтайды және бұл қалдықтардың кімге тиесілі болуы мүмкін екенін, белгілі бір түрлердің ортақ атасы қашан өмір сүре алатынын анықтайды. Бірақ антропогенез процесіндегі формалардың толық тізбегін сенімді түрде қалпына келтіріп, мерзімін анықтай алатын адамның ата-бабаларының сүйек қалдықтары соншалықты көп емес. Қазір олар адам мен басқа приматтардың алшақтық уақытын анықтаудың басқа әдісін қолданады. Ол үшін бұтақтардың әрқайсысында олардың бөлек эволюциясы кезінде бірдей гендерде жинақталған мутациялар саны есептеледі. Бұл мутациялардың жинақталу жылдамдығы азды-көпті белгілі. Мутациялардың жинақталу жылдамдығы түрлердің сүйек қалдықтарынан алшақтығының палеонтологиялық мерзімі белгілі болған түрлердің ДНҚ-дағы айырмашылықтар санымен анықталады. Әртүрлі бағалаулар бойынша адамдар мен шимпанзелердің бір-бірінен ажырау уақыты 5,4-7 миллион жыл бұрын өзгереді.

Сіз адам геномының толығымен оқылғанын (тізбектелген) бұрыннан білесіз. Өткен жылы шимпанзе геномының да оқылғаны хабарланған болатын. Адамдар мен шимпанзелердің геномдарын салыстыра отырып, ғалымдар «бізді адам ететін» гендерді анықтауға тырысуда. Бұтақтанудан кейін адам гендері ғана дамыған болса, мұны істеу оңай болар еді, бірақ олай емес, шимпанзелер де дамыды, олардың гендерінде мутациялар да жинақталды. Сондықтан мутацияның қай тармақта - адамдарда немесе шимпанзелерде болғанын түсіну үшін оларды басқа түрлердің, гориллалардың, орангутандардың, тышқандардың ДНҚ-сымен салыстыру керек. Яғни, тек шимпанзеде бар және, мысалы, орангутанда жоқ, бұл таза «шимпанзе» нуклеотидтерін алмастырулар. Осылайша, әртүрлі примат түрлерінің нуклеотидтер тізбегін салыстыра отырып, біз тек біздің ата-бабаларымыздың тізбегінде болған мутацияларды оқшаулай аламыз. Біз қазір «бізді адам ететін» он шақты генді білеміз.

Иіс сезу рецепторларының гендері бойынша адам мен басқа жануарлардың айырмашылығы анықталды. Адамдарда көптеген иіс сезу рецепторларының гендері белсендірілмеген. ДНҚ фрагментінің өзі бар, бірақ онда бұл генді инактивациялайтын мутациялар пайда болады: не ол транскрипцияланбайды, не ол транскрипцияланады, бірақ одан функционалды емес өнім түзіледі. Геннің функционалдығын сақтау үшін таңдау тоқтаған кезде, онда мутациялар жинала бастайды, оқу жақтауын құлатады, тоқтату кодондарын енгізеді және т.б. Яғни мутация барлық гендерде пайда болады және мутация жылдамдығы шамамен тұрақты болады. Маңызды функцияларды бұзатын мутациялар іріктеу арқылы қабылданбағандықтан ғана геннің жұмысын сақтау мүмкін болады. Мутация арқылы инактивацияланған, нуклеотидтер тізбегі арқылы танылуы мүмкін, бірақ оны белсенді емес ететін жинақталған мутациялары бар мұндай гендер псевдогендер деп аталады. Барлығы сүтқоректілердің геномында иіс сезу рецепторларының гендеріне сәйкес келетін 1000-ға жуық тізбектер бар. Оның 20% тышқандардағы псевдогендер, үштен бірі (28-26%) шимпанзе мен макакаларда инактивацияланған, ал адамдарда жартысынан көбі (54%) псевдогендер.

Псевдогендер адамда шашты құрайтын белоктардың кератиндік тобын кодтайтын гендер арасында да табылған. Бізде шимпанзелерге қарағанда шаш аз болғандықтан, бұл гендердің кейбіреулері инактивациялануы мүмкін екені анық.

Олар адам мен маймылдың айырмашылығы туралы айтқанда, ең алдымен ақыл-ой қабілетінің дамуы мен сөйлеу қабілетін ажыратады. Сөйлеу қабілетімен байланысты ген табылды. Бұл ген тұқым қуалайтын сөйлеу бұзылысы бар отбасын зерттеу арқылы анықталды: грамматика ережелеріне сәйкес сөз тіркестерін құруды үйрену қабілетсіздігі, ақыл-ой кемістігінің жеңіл дәрежесімен үйлеседі. Слайдта бұл отбасының шежіресі көрсетілген: шеңберлер - әйелдер, төртбұрыштар - ер адамдар, толтырылған фигуралар - ауру отбасы мүшелері. Ауруға байланысты мутация генде болады FOXP2(айырлы қорап P2). Адамдарда геннің функцияларын зерттеу өте қиын, тышқандарда мұны істеу оңайырақ. Олар нокаут деп аталатын әдісті қолданады. Ген мақсатты түрде инактивацияланған, егер сіз нақты нуклеотидтер тізбегін білсеңіз, онда бұл мүмкін, содан кейін бұл ген тышқанда жұмыс істемейді. Нокаутқа ұшыраған тышқандарда FOXP2, мидың бір аймағының қалыптасуы эмбриональды кезең. Шамасы, адамдарда бұл аймақ сөйлеудің дамуымен байланысты. Бұл ген транскрипция факторын кодтайды. Еске салайық, дамудың эмбриональды кезеңінде транскрипция факторлары жасушалардың айналатын нәрсеге айналуын басқаратын әртүрлі кезеңдердегі гендер тобын қосады.

Бұл геннің қалай дамығанын көру үшін әртүрлі түрлерде: тышқандарда, макакаларда, орангутандарда, гориллаларда және шимпанзелерде реттелген, содан кейін бұл нуклеотидтер тізбегі адаммен салыстырылды.

Бұл ген өте консервативті болып шықты. Барлық приматтардың ішінде тек орангутанда бір аминқышқылды алмастыру және тышқанда бір алмастыру болды. Слайдта әрбір жол екі санды көрсетеді, біріншісі аминқышқылдарының алмастыруларының санын, екіншісі - дыбыссыз (синонимдік) нуклеотидтер деп аталатын алмастырулардың санын көрсетеді, көбінесе бұл кодонның үшінші орнындағы алмастырулар. кодталған амин қышқылына әсер етпейді. Тыныш алмастырулар барлық сызықтарда жинақталатынын көруге болады, яғни берілген локустағы мутациялар аминқышқылдарының алмастырылуына әкелмесе, тыйым салынбайды. Бұл белокты кодтайтын бөліктегі мутациялар пайда болмады дегенді білдірмейді, олар ең алдымен пайда болды, бірақ іріктеу арқылы жойылды, сондықтан біз оларды түзете алмаймыз. Суреттің төменгі бөлігінде ақуыздың аминқышқылдарының тізбегі схемалық түрде бейнеленген, ақуыздың функционалдық ерекшеліктеріне әсер еткен адам аминқышқылдарының екі алмастырылуы орын алған жерлер белгіленген. FOXP2.

Егер белок тұрақты жылдамдықпен дамитын болса (уақыт бірлігіндегі нуклеотидтердің орынбасу саны тұрақты), онда тармақтардағы алмастырулар саны алмастырулар жинақталған уақытқа пропорционал болады. Кеміргіштер (тышқандар) мен приматтардың тегінің ажырау уақыты 90 миллион жыл, адамдар мен шимпанзелердің бөліну уақыты 5,5 миллион жыл деп есептеледі. Содан кейін тышқандар тізбегінде және приматтар сызығында тінтуірмен бөлінетін нүкте мен адам мен шимпанзенің арасындағы бөлу нүктесі арасындағы жалпы жинақталған m алмастырулар саны (суретті қараңыз), h ауыстыру санымен салыстырғанда. адам сызығы 31,7 есе көп болуы керек. Егер адам линиясында ген эволюциясының тұрақты қарқынында күтілгеннен көп алмастырулар жинақталған болса, онда эволюцияның жеделдеуі туралы айтылады. Эволюцияның неше есе жеделдетілгенін қарапайым формуламен есептейді:

А. I.=( h/5.5) / [ м/(2 x 90 - 5,5)]= 31,7 h/ м

Қай жерде А.И. (Index Acceleration) – жеделдету көрсеткіші.

Енді адамның сызығындағы ауыстырулар санының ауытқуы кездейсоқ диапазон ішінде ме, әлде ауытқу күтілгеннен айтарлықтай жоғары ма, соны бағалауымыз керек. 5,5 миллион жылдан кейін адам тұқымында амин қышқылының 2 алмастыруының пайда болу ықтималдығы, ал алмастырулардың пайда болу ықтималдығы тышқандар тұқымы үшін 1/(90+84,6)=1/174,6 деп бағаланады. Біз биномдық үлестіруді қолданамыз Б(h + м, Th/(Th+Tm)), мұндағы h – адам жолындағы алмастырулар саны, m – тышқан жолындағы алмастырулар саны: Th=5,5, Tm=174,5.