Lidstvo žije na Zemi asi 300 milionů let a neustále se mění po celou dobu své existence. Lidé žijící dnes na Zemi, představitelé druhu Homo sapiens, se objevili relativně nedávno - před 200 až 50 tisíci lety. Na rozdíl od jiných humanoidních primátů vyšli z africké džungle do savany na dvou nohou, naučili se mluvit, vyrábět nástroje a organizovat svůj život.
O tom, proč se člověk v procesu evoluce postavil, navzdory skutečnosti, že v podmínkách naší planety je nepřirozené, jak se lidské tělo změní v podmínkách života na Marsu, jaké transformace na něj čekají v budoucnu a proč jiné planety již lidé kolonizují, v rozhovoru RIA Novosti korespondentka Irina Alshaeva v předvečer stého výročí Katedry antropologie, Biologická fakulta, Moskevská státní univerzita. Lomonosovovi to řekl docent antropologie, kandidát biologických věd Stanislav Drobyshevsky. - Jaká vědecká fakta potvrzují správnost ustanovení díla „O původu druhů“zakladatelem evoluční teorie, Charlesem Darwinem? Souhlasí moderní vědecká komunita s jeho závěry, nebo existují oponenti tezí předložených Darwinem?
- Neexistují žádní vědci, kteří se hádají s Darwinovou teorií. Darwinova teorie a moderní evoluční teorie však nejsou totéž. Darwin vyslovil své předpoklady o evolučním vývoji druhů v polovině 19. století, v polovině 20. století se jeho teorie změnila v syntetickou teorii. Od poloviny dvacátého století uplynulo 70 let, vyvíjí se darwinovská teorie, jak vědci objevují nové objevy.
Základním principem Darwinovy teorie je koncept přirozeného výběru. Poté k ní přidal teorii sexuálního výběru. Výběr v Darwinově chápání byl diferencovaným přenosem charakteristik jednotlivců do další generace. O genech nic neřekl, protože ještě nic takového nebylo.
Ve 30. letech dvacátého století se objevila populační genetika, poté molekulární genetika. V 50. a 60. letech minulého století vědci zjistili, jak geny fungují. Pak bylo jasné, co přesně se předává z generace na generaci - přenášejí se varianty struktury DNA.
Následně byl tento koncept komplikovanější, ale jeho podstata zůstala stejná - všechny živé věci mají dědičné informace, mění se a jsou předávány další generaci s větší či menší pravděpodobností v závislosti na přiměřenosti prostředí a někdy i náhodou. V důsledku toho se potomci po dlouhé době tak zásadně liší od předků, že jim říkáme jiné druhy, rody a rodiny.
Ani jeden biolog dnes argumentuje žádným z kroků v tomto řetězci. Spor se týká super částí. Vědci se například hádají o tom, co je v evoluci důležitější - náhoda nebo model. Tyto spory však nejsou o konceptu obecně, ale o konkrétních situacích.
V 60. letech minulého století genetik Theodosius Dobrzhansky řekl, že „v biologii nemá smysl mimo teorii evoluce smysl“. Ve skutečnosti, bez své závazné síly, se všechna biologická fakta promění v soubor faktů a nic víc. Pouze teorie evoluce vysvětluje logiku a důvody probíhajících změn ve vývoji druhů.
Jaká je na tomto pozadí prediktivní hodnota teorie evoluce? Jak mohou vědci v budoucnu aplikovat znalosti svých procesů?
Propagační video:
- Prediktivní hodnotou teorie evoluce je, že pokud víme, jak se biologické procesy v minulosti odehrávaly a co k tomu vedlo, můžeme předpovídat, co se stane v budoucnosti. Dobrým příkladem je využití těchto znalostí v procesu pěstování nových odrůd zemědělských rostlin. Ale hlavně tyto znalosti jsou potřebné pro práci v oblasti genetického inženýrství, které je budoucností lidstva. Genetické inženýrství nám umožňuje „posunout“potřebné geny a získat vlastnosti jednotlivce, které potřebujeme, a ne v budoucnosti, ale mnohem rychleji.
Vědci se naučili modifikovat plodiny a potraviny na genetické úrovni. Dalším krokem je genetická modifikace samotné osoby. Nyní na celém světě jsou takové experimenty zakázány, ale čínští vědci oznámili narození dítěte, jehož genom byl upraven tak, že nemohl dostat AIDS.
To je určitě vědecký průlom. Problémem takových manipulací s lidským genomem je však to, že veřejné organizace, zejména náboženské, odolávají těmto experimentům. Ale i přes tyto protesty se genetické inženýrství v blízké budoucnosti stane součástí našeho života. Nakonec si lidstvo stanoví cíl přežít a s nekontrolovanou reprodukcí a vyčerpáním přírodních zdrojů je to nemožné.
Antropolog Stanislav Drobyshevsky demonstruje obsazení lebky Homo naledi ve srovnání s lidskou lebkou. Archivní fotografie. RIA Novosti / Sergei Pyatakov.
Jsme již ve stavu téměř vyhynutí, užitečné zdroje Země klesají, vrcholky těžby uhlí a ropy již prošly. Problém světové populace lze řešit různými způsoby, včetně genetického inženýrství. Je zřejmé, že bude použit.
Jinak se lidstvo opět ocitne ve středověku. Během příštích 300 let lidstvo spálí veškeré uhlí a ropu a rozloží se. V režimu středověku bude moci existovat neomezeně dlouho, ale střední délka života se sníží na 30 let a její úroveň prudce poklesne. Ale například jen málo lidí bude mít problémy s kardiovaskulárním systémem, protože lidé prostě nebudou schopni přežít, dokud nebudou stárnuti nemoci spojené s tímto onemocněním.
Jaké druhy živých věcí přecházejí z jednoduchých organismů na člověka? Kolik bylo studováno jeho vývojový řetězec?
- Všechny tyto přechodné formy jsou paleontologie. Všechny fosilní stvoření jsou buď slepé větve - pokud vyhynuly, nebo porodily potomky, kteří nyní žijí. Jakékoli fosilní stvoření je prostředním odkazem našich předků k nám. V tuto chvíli byly nalezeny všechny přechodné formy od prvních akordů k lidem.
Samozřejmě existují období, ve kterých není žádné nebo jen málo paleontologických nálezů, protože ne všechny geologické vrstvy přežily a ne všechna zvířata, ale hlavní fáze byly nalezeny.
Lidská evoluce byla studována lépe než evoluce jiných tvorů. Existuje jemný bod - vědci obecně chápou, ze kterých skupin primozoických savců vyvstávají, ale z jakých druhů to není jasné. Jsou známy skupiny předků moderního člověka - jedná se o primitivní placenty.
Například z pikaya (primitivního chordátního zvířete) byly její fosílie nalezeny ve středních kambrických sedimentech starých 530 miliónů let v burgessské břidlici (Kanada) - ed.) Pro nás existuje přímá sekvence. Cestou stálo milion větví, včetně posloupnosti s desmanem nebo naběračkou. Ukázalo se, že například naběračka je blíže k ještěrce a muž je blíže desmanovi, ale jak muž, tak i naběračka mají z tohoto lanceletu hodně předků.
V jakém stádiu vývoje je dnes vývoj člověka jako biologického druhu? Jaké orgány a systémy lidského těla v procesu evoluce zmizely, co se objevuje?
- Člověk je právě v další fázi vývoje, skončí jeho zmizením. Nyní jsme jakýmsi druhovým stadiem, protože například Australopitheciny byly před čtyřmi miliony let. Pak byly korunou stvoření hominidů, ale nyní jsou mezistupeňem. Jsme také takovou fází mezi mužem Heidelbergem, který žil v Evropě před 700–345 tisíci lety, a lidmi budoucnosti.
My, ve srovnání s našimi předky, jsme ztratili hodně v naší anatomické struktuře, ale otázkou je - ve srovnání s těmi předky? S rybou člověk ztratil žábry, ačkoli náš lichoběžníkový sval je břišní sval. Ve srovnání s prvními primáty lidé ztratili ocas, ale stále máme ocasní kost - každá osoba má čtyři obratle, které končí v páteři. Existují také ocasní svaly, teoreticky je můžete dokonce kroutit.
Lebka muže Heidelberga, který žil v Evropě před 700–345 tisíci lety, je držen na Katedře antropologie, Biologická fakulta, Moskevská státní univerzita. Lomonosov.
Naší hlavní akvizicí je velký mozek, který nyní máme více než kterýkoli z našich předků, s výjimkou neandrtálců a Cro-Magnonů. Za posledních sedm milionů let rostla velikost lidského mozku 4,5krát - z 300 na 13500 kubických centimetrů. Za posledních 25 tisíc let se však snížila o 5%. Mozek se mění rychlostí 1 kilogramu za sedm milionů let, tj. 140 gramů za milion let. Během existence sapiens mozek vysychá - 3 gramy na tisíc let, což je 20krát rychlejší než předchozí nárůst.
Získali jsme velké tělesné velikosti - z primátů v minulosti nikdo nebyl větší. Za posledních sedm milionů let se velikost lidského těla zvětšila přibližně jeden a půl až dvakrát - z 1 na 1,7 metrů. Získali jsme také uchopovací ruku, ale ztratili jsme uchopovací nohu jako u primátů. Osoba získala komplex vzpřímené chůze s doprovodnými problémy se páteří a břišní dutinou - protože tělo se náhle změnilo z horizontální na vertikální, byly svaly a kosti nepříznivě přestavěny.
Jaký je tedy důvod takové nelogické lidské potřeby vzpřímené chůze?
- Muž stál vzpřímeně tři miliony let. Před 15 až 10 miliony let se naši předci přepnuli na vertikální lezení stromů. Začali se pohybovat po větvích ve vzpřímené poloze, protože předtím existovaly velké kočky, které kazily život jejich předků.
Opice, které z nich prchaly, začaly rychleji skočit a jejich ocas se prodloužil. A velké opice se zvětšily. Stali se těžšími a nemohli skočit - proto přišli o ocas. S velkou tělesnou hmotností bylo nepohodlné pohybovat se po větvích na všech čtyřech. Je to výhodné - v tomto případě položte spodní končetiny na větve a držte se jich horními končetinami. Tělo našich předků bylo tak přeformátováno do vzpřímené polohy, zatímco ještě bylo na stromech.
Poté, před deseti a sedmi miliony let, když se africké lesy proměnily v savany, velké opice téměř zmizely a ti, kteří zůstali, šli do savany. Ale opět zde nemluvíme o konkrétní opici - mluvíme o řetězci druhů, který vyšel na otevřená území po tři miliony let.
Mimochodem, člověk chodí na dvou nohách asi čtyři miliony let, chůze sám a přizpůsobení se tomu jsou různé věci. Stále stále nejistě chodíme na dvou nohách. Padáme, ale v přírodě - u jiných druhů - to není. Vertikální lezení však předělalo naše tělo, takže návrat do vodorovné polohy by byl větší problém, než zůstat na dvou nohách. To bylo plusem pro naše předky žijící v Africe. Jejich oblast vyhřívání těla se zmenšila, objevila se psychologická výhoda oproti dravcům a byli schopni začít se věnovat nástrojovým činnostem - výrobním nástrojům.
Pokud předci člověka začali vyrábět nástroje, znamená to, že mají duševní činnost, která zahrnuje rozvoj řeči. Jak se mozek vyvinul, například, jeho řečové centrum?
- Naše řečové centrum má dědičnost, tyto geny byly dnes izolovány, ale polovina z nich je vědě neznámá. Řečový aparát je spojen nejen s mozkem, ale zahrnuje také hrtan, páteř, dolní čelist a dočasnou kost. Kromě toho nestačí mluvit - je třeba slyšet řeč, proto vývoj řečového centra u lidí znamenal rozvoj sluchových orgánů. Tyto změny jsou pozorovány ve fosilních zbytcích. Řečový aparát se začíná formovat v habilis - zručný člověk (Homo habilis - ed.). Je velký problém se studiem mozku našich předků, protože mozek samozřejmě není zachován. Studie tohoto orgánu se však provádějí na odlitcích z vnitřního povrchu lebky. Ukazují reliéf v místě, kde je řečové centrum umístěno u moderního člověka. Australopithecus to neměl, Habilis ano,sapiens se vyhlazuje, protože se zvyšuje jejich čelní lalok - to znamená, že začali nejen mluvit, ale také přemýšlet. Závěr je jednoznačný - mozek i schopnost mluvit o našich předcích se jednoznačně vyvinuly.
Jak se změní osoba v podmínkách kolonizace, například Mars?
- Záleží na tom, jaké počáteční podmínky pro své obyvatelstvo tam mohou lidé vytvořit. Pokud se nějakým zázrakem podaří reprodukovat přesně ty pozemské na Marsu, pak se člověk moc nezmění. Mutace jsou však nevyhnutelné. V podmínkách úplné izolace od Země se lidé, kteří na Marsu vytvoří kolonii, budou moci transformovat na nový druh - Marťany. S největší pravděpodobností však nebude možné reprodukovat zcela pozemské životní podmínky na jiné planetě. Změny v lidském těle pak budou záviset na podmínkách planety - záření, gravitaci, magnetických polích.
Aby se však pozemšťané úplně proměnili v Marťany, musí se genetické změny hromadit po generace, a proto zde lidé musí žít velmi dlouhou dobu. Máme generační délku 25 let, a podle toho jsou zapotřebí tisíce let života na Marsu. Je známo, že závody vznikají za čtyři tisíce let - to znamená, kolik je třeba, aby se předci lišili od potomků. Na úrovni druhů to bude trvat 50 000 až 200 000 let. Je proto nezbytné, aby tito lidé žili na Marsu 50 000 let bez kontaktu se pozemšťany.
Je těžké si představit, že po tisíce let lidé na jiné planetě žili v naprosté izolaci od Země a úspěšně se rozmnožovali. Pokud jde o počáteční počet kolonizátorů na Marsu, bude stačit několik desítek.
Na Zemi existují kmeny, které žijí v malém počtu. Jsou to andamanští domorodci, kteří žijí na Andamanských ostrovech v Indickém oceánu v počtu 200 lidí, a Sentinelians žijící na ostrově North Sentinel. Tyto kmeny se vyhýbají kontaktu s cizími lidmi, ale to nevede k jejich degeneraci.
Zraní je také incest?
- Incest nevede k nežádoucím následkům u potomků, pokud rodiče nemají škodlivé recesivní mutace. Škodou incestu je, že recesivní gen jde homozygot. Pokud však tento recesivní gen není přítomen nebo není škodlivý, mohou se příbuzní jedinci křížit.
Jakou roli hraje genetické inženýrství při kolonizaci jiných planet?
- Klíč. Dnes mají lidé znalosti o populační genetice a mutacích. S pomocí technologií genetického inženýrství budou lidé schopni doslova napravit své nedostatky - „zaškrcením“potřebných genů, podle potřeb svého prostředí, budou schopni opravit své rysy ve směru, který potřebují. Nyní se genetické inženýrství vyvíjí mnohem rychleji než technologie, která umožňuje létat na Mars. Můžeme upravit genom, ale na Mars jsme se ještě nedostali. V době, kdy bude vytvořena kosmická loď schopná přivést lidi na Mars, půjde genetické inženýrství velmi daleko.
Pokud se člověk dostane do jiných světů, aby v nich přežil, bude se muset změnit. Například na Marsu, v našem moderním těle, nebudeme schopni existovat, protože tam jsou potřeba další vnější a vnitřní orgány, takže se lidé budou vytvářet podle potřeb. Nejpravděpodobnější je, že lidé již kolonizují jiné planety.
Jak vědecký a technický proces ovlivňuje evoluci člověka?
- V důsledku skutečnosti, že starodávný muž začal vyrábět nástroje, vytvořil tzv. Pracovní komplex štětce. Ve skutečnosti to je místo, kde biologické změny osoby spojené s vývojem pokroku skončily. Kartáč se však změnil, protože přežití druhu přímo záviselo na výrobě a použití nástrojů.
Pozdní vědecký a technologický pokrok sotva ovlivnil naši anatomii. Spíše ovlivnil fyziologii. Například velké množství rostlinných potravin, které lidé konzumovali od neandertálských časů, vedlo k mutacím, které pomáhají našim tělům lépe rozkládat škrob. Ale to jsou malé pokroky.
Faktem je, že vědecký a technologický proces je velmi rychlý a biologický pokrok trvá stovky milionů let. Aby vědecký a technologický proces ovlivnil naši biologii, je nutné, aby její úspěchy neopouštěly náš život po stovky let v řadě. Ale to se rychle mění.
Můžeme říci, že dnes - pokud mluvíme o obyvatelích velkých měst - žijeme v podmínkách nepřirozených pro nás. Každý obyvatel metropole, který jde na ulici, zažívá stres, protože člověk ze své podstaty musí žít obklopen rodinou pěti až dvaceti lidí a znát všechny po celý svůj život. Pokud vidí cizince, pak na úrovni instinktů jsou možné dvě možnosti - oženit se s ním nebo ho zabít. Divoké časy skončily a my jsme se nepřizpůsobili novým.
Jak se pravděpodobně člověk může dívat do budoucnosti - podle biologických standardů - do budoucnosti?
- Okamžitá vyhlídka na změny v našem vzhledu je pochopitelná. Pokud analyzujeme, co se stalo našim předkům, je jasné, že naše třetí stoličky - zuby moudrosti, stejně jako některé další zuby - zmizí - děti se již rodí bez druhého řezáka a bez špičáků.
U moderních lidí jsou zuby moudrosti obvykle malé, rostou mezi druhým stolárem a vzestupnou větev dolní čelisti, což způsobuje jejich majitelům velké potíže. Horní a dolní třetí stoličky často nejsou ve vzájemném kontaktu. Nečistí se od toho, proto se rychle zhoršují.
Ale pro mnoho starověkých lidí byly třetí stoličky největšími a nejdůležitějšími zuby a za nimi k vzestupné větvi byl obrovský prostor. Proto naši předkové nejen kvůli těmto zubům nezažili problémy, ale také na nich záviseli. S přechodem na vysoce kalorické maso a příchodem nástrojů se zmenšila velikost zubů. Tyto zuby se začaly zmenšovat a před dvěma miliony let začal proces jejich mizení.
Takže mezi raným Homem byly nalezeny zbytky jedince s vrozenou nepřítomností pravého dolního třetího moláru a na čelisti z Chenjiao, které je půl milionu let, již neexistují dva zuby moudrosti. Nyní je tato možnost nalezena téměř u většiny lidí. Pro některé jsou však třetí stoličky stále největšími zuby. Nyní je člověk jako druh ve stavu aktivního evolučního přechodu. Uplyne pár stovek tisíc let a druhé stoličky se nazývají zuby moudrosti.
Lidské hlavy jsou kulatější a menší. Tento trend se však může zastavit a vrátit se, jak se to děje nyní v Anglii. Astenizace trvá posledních 150 let - lidé jsou štíhlejší a vyšší. Astenický typ těla je pro náš druh přirozený. Souvisí to se skutečností, že jsme se naučili žít jako v tropech - pomocí zahřívání a zahřívání věcí, na jejichž pozadí naše tělo nemusí přibývat na váze, aby se ochránilo před chladem.
Z vnitřních orgánů je příloha prvním kandidátem na zmizení. V budoucnu buď úplně zmizí, nebo se změní na žlázu. Co se týče nohou, nevyhnutelné jsou metamorfózy v noze - je jednoznačně transformováno, protože je špatně přizpůsobeno pro vzpřímenou chůzi. Je těžké přesně říci, jak to bude vypadat, protože v minulosti neexistovala žádná bipedální vzpřímená stvoření, proto nemáme pro srovnání precedenty. S největší pravděpodobností budou svaly chodidla nahrazeny vazovým aparátem a chodidlo samo bude vypadat jako slon. Noha se zmenší, získá tukovou podložku a její oblouky zmizí, protože nejsou potřeba. Ze stejného důvodu zmizí fibula a čich.
Portrét našich potomků není příliš atraktivní
- Ani z pohledu Australopithecus, ani ty nejsme moc atraktivní. Atraktivita je subjektivní koncept. Například z pohledu obojživelníků jsme obecně něčím nepředstavitelným. Představte si, jak podle jejího názoru vypadají vlasy. Je to jedna věc, když je pokožka hladká, vlhká, lesklá as jedovatými žlázami, a další věc, když z ní něco štětiny vyčnívá.
Náš stav pro nás ve vnímání jediného atraktivního, zatímco jiné možnosti vzhledu - naši předkové nebo potomci - se nám zdají být něco nemyslitelného.