Лев Шильник.

Разумное животное. Пикник маргиналов на обочине эволюции

(страница 3 из 21)

скачать книгу бесплатно

   Не хотелось бы утомлять читателя скучной систематикой, но элементарные вещи все-таки следует сообщить. Итак, всех приматов, обитающих сегодня на земном шаре, принято подразделять на два подотряда: высшие обезьяны, или антропоиды (человек разумный тоже входит в этот подотряд), и низшие, или полуобезьяны (лемуры, долгопяты и прочие). В свою очередь, высших приматов делят на широконосых обезьян (менее прогрессивных) и узконосых обезьян (более прогрессивных). Среди этих последних принято выделять надсемейство гоминоидов (Hominoidae), куда входят гиббоновые, орангутан, горилла, шимпанзе и люди – гоминиды (Hominidae). Крупных антропоидов – гориллу, шимпанзе и органгутана – помещают в отдельное семейство понгид (Pongidae); таким образом, с точки зрения современной систематики, люди (гоминиды) и высшие человекообразные обезьяны (понгиды) образуют два родственных семейства. В свете новейших научных данных многие ученые настаивают на том, что гориллу и шимпанзе следует переместить не только в семейство гоминид (Hominidae), то есть человека, но даже в его подсемейство (Homininae). Понятно, что с бухты-барахты подобные вещи не делаются: чтобы осмелиться на столь серьезные таксономические перестановки, нужны веские основания. Излишне говорить, что все вообще приматы повязаны единством происхождения и имеют общего предка. Последнее обстоятельство прозорливо отмечал еще Дарвин, поместив, между прочим, предка всех высших приматов в Африку, хотя ископаемые переходные формы в конце XIX столетия были найдены только в Азии.
   Сегодня принято считать, что линии гоминид и шимпанзе разошлись по геологическим меркам буквально вчера – 5—7 миллионов лет назад. И хотя общепринятая таксономия помещает высших обезьян и человека в разные семейства, многие биологи утверждают, что они куда роднее между собой, чем, скажем, волк и лисица – представители одного семейства. Более того, они ближе друг к другу не только чем лев и тигр – представители одного рода, но даже чем два подвида обыкновенной домовой мыши. (Чтобы не путаться в таксономических категориях, вспомним типологическое членение по мере убывания родства: вид – род – семейство – отряд – класс и т. д.) Сразу же возникает резонный вопрос: быть может, ученые несколько лукавят, неправомерно сближая высших приматов и венец творения? Давайте разберемся.
   Еще дарвиновский соратник и последователь Томас Гексли (1825—1895), «главный апостол евангелия сатаны», как шутя называл его сам Дарвин, убедительно показал, что анатомически гоминоиды почти не различаются с человеком. Во всяком случае, эта разница ощутимо меньше, чем расхождение между высшими обезьянами и низшими приматами. Разумеется, XX век с его молекулярными и генными технологиями изрядно пополнил базу данных более чем столетней давности. Так что уже знакомое нам решение Ватиканского собора (о том, что теория Дарвина правильно толкует происхождение человеческого тела), безусловно, имело под собой все основания. Отрадно, что образованные католические священники, в отличие от наших родных заскорузлых попов, не желают ломиться в открытую дверь и выглядеть клиническими идиотами.
Между прочим, выдающийся французский теолог и философ Пьер Тейяр де Шарден (1881—1955), бывший по совместительству палеонтологом и первооткрывателем останков синантропа, никогда не покушался на эволюционную теорию и даже сформулировал закон цефализации – целеустремленного наращивания мозговой мощи. Можно сколько угодно костерить католическую церковь за реальные и мнимые грехи, но факт остается фактом: бородатым отечественным пастырям до ее интеллектуалов – как до Полярной звезды.
   Однако вернемся к нашим приматам. В поисках общих черт начнем с малого – с анатомии и элементарной физиологии. У человека и высших обезьян одинаковым образом организован скелет: лопатки располагаются по бокам, а не лежат на спине, как у прочих млекопитающих, и поэтому рука может свободно перемещаться вперед, назад и в сторону, совершая при этом круговые движения. Подвижная ключица еще более облегчает этот процесс. У большинства видов пятый палец на кисти руки противопоставлен остальным, что обеспечивает ни с чем не сравнимую хватательную способность и позволяет манипулировать с мелкими предметами. Задние же конечности сравнительно легко выпрямляются, поэтому не только шимпанзе, гориллы и гиббоны, но и макаки, павианы и даже паукообразные обезьяны способны к известной бипедии (прямохождению), а павианы, например, и вовсе предпочитают спать сидя. На пальцах у человекообразных обезьян располагаются ногти (у примитивных полуобезьян ногти могут сочетаться с когтями).
   Строение позвоночника у приматов и человека практически идентично. Совпадают не только количество позвонков и число ребер (12—13), но и физиологические изгибы позвоночника, играющие важную роль при передвижении на двух ногах (S-образная форма позвоночника смягчает толчки при ходьбе и беге у прямоходящего Homo sapiens). Так вот, у гоминоидов имеются те же самые четыре физиологических изгиба (правда, менее выраженные, чем у человека), что само по себе достойно удивления, поскольку локомоция приматов все-таки отличается от человеческой. Понятно, что такое сходство в строении позвоночника не может быть объяснено ничем иным, кроме глубокого филогенетического родства.
   Кроме того, за счет особенностей своей анатомии все приматы обладают стереоскопическим бинокулярным зрением, которое позволяет им точно оценивать расстояние до интересующего предмета. При этом зрение у них цветное. Если собака и кошка видят мир преимущественно в черно-белом изображении, поскольку в лучшем случае воспринимают один-два из основных цветов, то обезьяны великолепно различают все три цветовые гаммы – красную, зеленую и синюю, выстраивая на их основе богатейшее многоцветье окружающей реальности. Такая уникальная способность обеспечивается особенностями строения сетчатки: только у человека и обезьян имеются четыре типа цветовоспринимающих рецепторных клеток.
   Благодаря прекрасно развитой лицевой мускулатуре обезьяны обладают богатой мимикой и подвижными губами, а у карликового шимпанзе бонобо губы вообще красного цвета (многие систематики справедливо полагают, что карликовый подвид шимпанзе ближе всего стоит к человеку на эволюционной лестнице). Очень много общего обнаруживается в строении других мышц приматов и человека – живота, грудной, плечевой, лучевой и т. д. У людей и обезьян особым образом прикрепляются к диафрагме внутренние органы, да и в самом их строении выявляется поразительное сходство, причем дело не сводится к элементарной анатомической близости. Структуры сердечных клапанов, легких и трахеи удивительно похожи у человеческого ребенка и детеныша шимпанзе даже на тонком, гистологическом уровне. Практически идентичен у людей и приматов характер дерматоглифики (кожный узор ладоней и стоп), а облысение у обезьян напоминает человеческое по мужскому типу.
   Нельзя не упомянуть и о поразительном сходстве приматов и человека в структуре и свойствах многих гормонов, причем даже низшие обезьяны демонстрируют по этому показателю чрезвычайно мало различий. Например, гормон роста, как правило, очень видоспецифичен, но вот у макака и человека они похожи как две капли воды. Введенный ребенку от обезьяны, он будет работать столь же эффективно, как человеческий гормон роста, что было надежно показано в эксперименте.
   У приматов, как и у нас, присутствуют зубы четырех типов – резцы, клыки, премоляры и моляры (коренные), причем смена молочных зубов постоянными представляет собой необходимый элемент естественного возрастного цикла. Слепая кишка развита у всех приматов, а у человекообразных обезьян в обязательном порядке присутствует ее червеобразный отросток (аппендикс); наконец, обезьяны и человек – единственные на планете животные, у которых имеется отчетливый менструальный цикл. Мы болеем одинаковыми болезнями, страдаем от одних и тех же паразитов, и даже группы крови у шимпанзе и человека отличаются столь высокой антигенной идентичностью, что допускают прямую гемотрансфузию (в 30-х годах XX века была экспериментально показана возможность прямого переливания крови от шимпанзе к человеку). Шимпанзе, как и человек, располагает четырьмя группами крови по системе АВО, так что гемотрансфузия обернулась рутинной технической задачей. Излишне говорить, что перспективный подход не нашел широкого практического применения по причине крайней дороговизны материала. Необходимо отметить, что факторы АВО отсутствуют даже у полуобезьян, не говоря уже обо всех остальных млекопитающих, и только у высших антропоморфных приматов они постоянно определяются на эритроцитах крови и в слюне. Даже скорость свертывания крови и так называемое протромбиновое время совпадают у людей и обезьян с высокой степенью точности (у собаки кроликов, например, кровь сворачивается гораздо быстрее).
   С кровью следует разобраться основательнее. Иммунохимики еще в начале XX столетия практиковали способ определения родства видов по крови. Метод был благополучно предан забвению и возрожден только в конце 50-х стараниями американца Морриса Гудмена. Группа ученых под его руководством на протяжении 20 лет произвела около 6000 сопоставлений белков крови 70 видов приматов и почти 50 видов других млекопитающих. Данные по альбумину, гамма-глобулинам и другим белкам показали почти полную идентичность шимпанзе, гориллы и человека; орангутан и гиббон несколько поотстали, а другие обезьяны обнаружили еще меньше сходства. Но все познается в сравнении: все без исключения млекопитающие (не приматы) резко отличались от человека по белкам крови.
   Впоследствии метод получил развитие и свелся к анализу молекулярной структуры белка. Поскольку любой белок представляет собой последовательность аминокислот, которые с некоторой постоянной скоростью подвергаются замещениям, то по оценке разнородности белка можно теоретически определить расхождение биологических видов и степень близости между ними.
   Процитируем «Занимательную приматологию» Э. П. Фридмана: «Вот что нам известно сейчас о сходстве аминокислотной последовательности белков у человека и шимпанзе: по фибринопептидам А и В (всего 30 аминокислот) число замещений равно 0; по цитохрому С (104 аминокислоты) – 0; по лизоциму (130 аминокислот) – 0; по четырем цепям гемоглобина (141 и 146 аминокислот) – 0; по миоглобину (153) – 1; по карбоангидразе (264) – 3; по альбумину сыворотки (560) – 6; по трансферину (647) – 8 замещений».
   Сию заковыристую цитату я привел исключительно с той целью, чтобы можно было убедиться в ничтожной биохимической малости, разделяющей нас с нашими ближайшими предками. Новейшие исследования показали, что различия по аминокислотным последовательностям белков у человека и высших приматов неудержимо стремятся к нулю: у человека и гориллы идентичность белков достигает величины 99,3 %, а у человека и шимпанзе – 99,6 %.
   Не менее поразительное сходство обнаруживается при анализе хромосомного набора человека и высших приматов. Окрашивая хромосомы специальными красителями на различных стадиях деления клетки, цитогенетики получают до 1200 полос на каждый кариотип (кариотип – это и есть хромосомный набор). Оказалось, что исчерченность хромосом (а хромосомы, как известно, являются носителями наследственной информации) у человека и шимпанзе обнаруживает практически стопроцентную идентичность. Конечно, некоторые незначительные отличия, касающиеся количества хроматина и расположения центромер (центромера – это участок хромосомы, к которому присоединяется нить веретена во время клеточного деления – митоза) все же имеются, но они невелики и принципиального значения не имеют. Правда, у человека в клеточном ядре присутствуют 23 пары хромосом против 24 пар у человекообразных обезьян, но это расхождение в известной степени мнимое. В цитогенетических исследованиях было убедительно показано, что вторая пара хромосом человека образовалась в ходе слияния других пар хромосом предковых антропоидов. Окончательный вердикт гласит, что по строению кариотипа все три высших примата исключительно близки к человеку, а отличия, которые мы в состоянии зарегистрировать у шимпанзе, столь малы, что соответствуют различию двух родственных видов в пределах одного таксономического рода. И разумеется, как и следовало ожидать, ближе всего к нам по характеру хромосомной исчерченности оказался карликовый шимпанзе бонобо.
   Теперь давайте повнимательнее присмотримся к тонкой структуре хромосом. Хромосома– это сложное нуклеопротеидное соединение, построенное из так называемых гистоновых белков и молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК. ДНК представляет собой спиральную структуру из двух нитей, закрученных одна относительно другой и удерживаемых друг около друга за счет взаимодействия между азотистыми основаниями (нуклеотидами) противолежащих нитей. Уникальные последовательности нуклеотидов, объединенные в триплеты и насчитывающие десятки, сотни, а то и тысячи звеньев, представляют собой кодирующие участки молекулы ДНК – гены. Таким образом, морфологически и структурно ген – это фрагмент молекулы ДНК.
   Мы не станем залезать в дебри молекулярной биологии и детально разбираться, каким образом ген выполняет свою кодирующую функцию. Для наших целей достаточно знать: чем ближе друг к другу располагаются виды, тем больше у них будет общих генов и тем меньше отличий в строении ДНК на уровне тонкой структуры. На этом основан метод гибридизации, который широко применяется в молекулярной биологии. Если молекулу ДНК нагреть, она утрачивает свою нативную структуру – двойная спираль, так сказать, «расплетается», образуя одиночные нити. На такую одиночную нить можно наложить точно такую же нить от организма другого вида, и они, когда остынут, вновь свернутся в двойную спираль. Но эта спираль будет уже не совсем полноценной – стопроцентный молекулярный гибрид можно получить только у представителей одного вида. Понятно, что чем дальше отстоят биологические виды друг от друга на эволюционной лестнице, тем больше выявится не прореагировавших участков молекулы. Скажем, гибридизация ДНК человека и бактерии даст и вовсе нулевой результат.
   С приматами результаты гибридизации выглядят следующим образом: с макаком-резус – 66 %, с гиббоном – 76 %, с шимпанзе – 91 %.
   Поскольку метод гибридизации, как и всякий другой, неизбежно имеет некоторую погрешность, то данные различных авторов по высшим приматам «плавают» в довольно широком диапазоне – от 90 до 98 %. Во всяком случае, надежно установлено по крайней мере одно: по отдельным участкам ДНК (так называемым некодирующим последовательностям) отличие человека от шимпанзе не превышает 1,6 %, что означает: эти два вида имеют как минимум до 98,4 % общих генов. Для сравнения можно отметить, что, например, птицы гибридизуются с человеческой ДНК не более чем на 10 %, а высшие млекопитающие (не приматы) – от силы на 30—40 %.
   В последние годы появились еще более тонкие методы молекулярного анализа, построенные на изучении так называемой митохондриалъной ДНК и генетических последовательностей Y-хромосомы. Митохондрии – это внутриклеточные органеллы, занятые энергообеспечением клетки. Многие биологи считают, что в очень далеком прошлом, когда клетки эукариот только отвоевывали себе место под солнцем (сегодня к эукариотам, то есть клеткам, имеющим ядро, относится широчайший класс организмов от дрожжей до человека, за исключением бактерий и сине-зеленых водорослей), возник своеобразный симбиоз прогрессивных ядерных клеток и бактерий, не имеющих ядра. Некоторые бактерии влились в состав новорожденных эукариотических клеток, установив с ними добрососедские отношения. Так или иначе, но митохондрии многоклеточных млекопитающих располагают своей собственной ДНК, насчитывающей около 17 тысяч звеньев, которая не участвует в половом размножении, не рекомбинирует и не обменивается генами с ДНК в организме полового партнера, а передается исключительно по материнской линии.
   Митохондриальный метод (наряду с исследованием Y-хромосомы, которая наследуется как раз исключительно по мужской линии) основан на количественном анализе генных замещений в структуре митохондриальной ДНК. Поскольку процесс накопления мутаций – величина более или менее постоянная, мы можем оценивать степень родства различных биологических видов, сравнивая их по уровню вариабельности ДНК. Сегодня этот подход широко применяется в основном для определения времени расхождения популяций Homo sapiens и изучения генетической близости четвертичных гоминид, поэтому более подробно он будет рассмотрен в соответствующих главах. Но и при сравнительном исследовании обезьян и человека он зарекомендовал себя весьма неплохо, дав аналогичный результат – необычайное родство. Ближе всего к человеку оказался шимпанзе, чуть дальше разместилась горилла, еще дальше – орангутан и гиббон. Одним словом, генетическая и биохимическая дистанция между человеком, с одной стороны, и шимпанзе и гориллами – с другой, стараниями специалистов съеживается на глазах, поэтому все больше ученых предпочитают числить гориллу и шимпанзе в семействе Homininae – исконной вотчине человека. А орангутан отныне в гордом одиночестве представляет все семейство понгид.
   Неожиданные результаты дало изучение головного мозга приматов. Если по его размерам обезьяны ощутимо проигрывают людям, то в строении мозга обнаруживается поразительное сходство. Да и с размерами, откровенно говоря, не так уж все очевидно: максимальный объем головного мозга, зарегистрированный у горилл, достигал величины 752 см3, а нижняя граница нормы у человека составляет 800 см3. Разница, как видим, не очень значительная. Что же касается морфологии и архитектоники головного мозга, то здесь дистанция минимальна. У человека и приматов очень высок удельный вес так называемой ассоциативной коры (84 и 56 % от площади новой коры соответственно), только у людей и обезьян в головном мозге имеется сильвиева борозда, только у человека и шимпанзе почти не обнаруживается отличий в строении височной коры. Наконец, у высших приматов прекрасно развиты лобные доли, с которыми принято связывать интеллектуальную деятельность и познавательные способности. Вот что пишет об этом Э. П. Фридман: «Лобная область у собаки и кошки не превышает 2—3 % всей поверхности коры, а у человека она доходит до 24 %. Но у макака она занимает 12,4 % площади коры, а у шимпанзе – 14,5 %. Заметим, что у новорожденного ребенка эта часть коры равна 15,2 %».
   Пожалуй, уже довольно анатомических деталей. Отмечу только еще, что, по мнению авторитетных морфологов, сходство в строении головного мозга человека и высших приматов чрезвычайно велико. Если разница по этому показателю между обезьянами и человеком сугубо количественная, то между человеком и приматами, с одной стороны, и всеми прочими млекопитающими – с другой, пролегает самая настоящая пропасть.
   Понятно, что обезьянья «башковитость» не могла не отразиться на интеллектуальных способностях приматов. Например, у шимпанзе и горилл не единожды наблюдали так называемое «поведение обмана», что без сомнения говорит о высоком уровне интеллекта, поскольку обманщик должен прогнозировать реакцию объекта на свои действия – в противном случае он не добьется успеха. Впрочем, обманывать умеют не только обезьяны. Один из столпов современной этологии, австрийский зоолог Конрад Лоренц (1903—1989) в своей книге «Человек находит друга» приводит поучительную историю о собачьих хитростях. Его бультерьер под старость совсем одряхлел и стал плохо видеть и слышать. С обонянием у него тоже были большие проблемы. Заслышав скрип открываемой двери, он пулей вылетал в сад и с оглушительным лаем мчался навстречу Лоренцу, когда тот возвращался с прогулки. Подбежав вплотную и разобравшись, что к чему пес приходил в большое смущение, поскольку облаять хозяина – это страшный собачий грех. Однажды, рассказывает Лоренц, ошибившись в очередной раз, он на мгновение замешкался возле моих ног, а затем промчался дальше и стал лаять на совершенно глухой забор на противоположной стороне улицы, за которым (я это знал абсолютно точно) не было ровным счетом ничего интересного. С каждым разом эти заминки становились все короче и короче – попросту говоря, пес постепенно шлифовал мастерство, приучаясь врать все более искусно.
   Еще более впечатляюще выглядит рассказ Лоренца о крупном самце орангутане, который занимал просторную и высокую клетку в Амстердамском зоопарке. Его поймали уже взрослым. Хотя он был толст и ленив, гигиенические процедуры в его жилище следовало проводить с соблюдением всех мер предосторожности, ибо дикий орангутан – сильная и свирепая скотина. Однажды служитель зазевался и не успел вовремя выскочить из клетки. Здоровенная обезьяна отрезала ему путь к отступлению.
   Чем же закончилась эта история? Вот что пишет Лоренц:
   «Пока сторож протирал пол, орангутан внезапно скользнул вниз по прутьям клетки, и, прежде чем удалось задвинуть дверь, могучая обезьяна просунула в щель обе руки. Хотя Портелье (директор зоопарка и приятель Лоренца. – Л. III.) и сторож напрягали все силы, чтобы задвинуть дверь, орангутан медленно, но верно, сантиметр за сантиметром, отодвигал ее назад. Когда он уже почти протиснулся в отверстие, Портелье пришла в голову блестящая мысль, которая могла осенить только подлинного знатока психологии животных: он внезапно отпустил дверь и отскочил с громким криком, в притворном ужасе глядя на что-то позади обезьяны. Та стремительно обернулась, чтобы посмотреть, что происходит у нее за спиной, и дверь тут же захлопнулась. Орангутан только через несколько секунд сообразил, что тревога была фальшивой, но когда он понял, что его обманули, то пришел в настоящее исступление и, несомненно, разорвал бы обманщика в клочья, если бы дверь не была уже надежно заперта. Он совершенно ясно понял, что стал жертвой преднамеренной лжи».
   Вернемся к интеллектуальным способностям обезьян. Сравнительно недавно было установлено, что шимпанзе в естественных условиях нередко пользуются орудиями, а при необходимости даже подгоняют их под выполняемую задачу, принимая во внимание конструктивные особенности материала. Чтобы закусить муравьями или термитами, они выбирают подходящую ветку, тщательно очищают ее от листьев и побегов и затем с ее помощью извлекают на свет божий вожделенное лакомство. Точно таким же способом они получают мед. Шимпанзе применяют палки, жерди и камни не только для добывания пищи, но и как оружие. Палкой прикасаются к незнакомому предмету, ею же наносят удар или осторожно притрагиваются к партнеру по играм. Если палка не лезет в трещину, шимпанзе подгрызает ее конец. Тщательно разминая комок из травы и листьев, высшие приматы изготавливают своеобразную губку, с помощью которой добывают воду из углублений, развилок деревьев и других труднодоступных мест. Карликовый шимпанзе бонобо в неволе сплетал из мягких прутьев веревку, перебрасывал ее через перекладину и устраивал для себя качели, а с помощью импровизированного шеста без труда перемахивал через широкий водоем. Известно, что в естественных условиях тот же бонобо укрывается от дождя, используя для этой цели сплетенные ветви и листья, сооружая нечто вроде навеса или полога. Шимпанзе применяют подручные средства и в целях личной гигиены, очищая с их помощью тело от остатков пищи, фекалий, смолы и т. п.
   Высшие приматы способны не только использовать, но и изготавливать орудия, поэтому критерий орудийной деятельности, на основании которого традиционно было принято разводить животных и человека по разные стороны баррикад, в значительной степени устарел. Сегодня принято говорить, что человек отличается от высокоразвитых приматов изготовлением каменных орудий, но и эта поправка может оказаться на поверку пустышкой. Жизнь приматов в естественной среде изучена отнюдь не досконально, и я совсем не удивлюсь, если вдруг обнаружится, что хитрые и умные шимпанзе иногда орудуют грубо оббитыми гальками вроде тех, какие использовал один из древнейших кандидатов в люди – Homo habilis (человек умелый).
   Впрочем, о ненадежности (а зачастую полной несостоятельности) критерия орудийной деятельности мы в свое время поговорим более обстоятельно, а пока отметим, что многие биологические виды сплошь и рядом исключительно ловко управляются с неживым инвентарем, который им в изобилии поставляет природа. Хитроумная эволюция горазда на выдумки и сумела изобрести тьму-тьмущую врожденных инстинктивных программ, которые вместе с элементарной рассудочной деятельностью порой творят самые настоящие чудеса.


скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

Поделиться ссылкой на выделенное