Об эволюции человека понятным языком

В издательстве «Corpus» вышел двухтомник «Достающее звено», рассказывающий об эволюции человека понятным языком. Труд, уже номинированный на премию «Просветитель», выглядит внушительно и даже устрашающе, но оторваться от него непросто. Антропологу и научному редактору портала «Антропогенез.ру» Станиславу Дробышевскому удалось рассказать о поразительных обстоятельствах появления и развития человека разумного с завидной увлекательностью. Впрочем, ради красного словца он не жертвует правдивостью: для любителей поймать автора на упрощениях в книге есть рубрика «Уголок занудства», где Дробышевский показывает: за антропогенезом, наукой, изучающей процесс эволюции человека, стоят не досужие домыслы, а десятилетия исследований и поисков.

Мы законспектировали самые интересные моменты из раздела «Тело человека от докембрия до наших дней», в котором рассказывается, откуда у человека появились конечности, лёгкие и другие важные органы.

Судя по всему, ядро когда-то было археей, а из бактерий получились митохондрии. Эти органоиды синтезируют аденозинтрифосфат (АТФ), что даёт огромные энергетические возможности. Именно благодаря митохондриям мы можем активно двигаться: ими насыщена красная скелетная мускулатура, в том числе прямые мышцы спины. Таким образом, метаболические нужды протерозойских одноклеточных обеспечили наше прямохождение.

Когда-то в атмосфере было много углекислого газа. Примерно 2,5 млрд лет назад цианобактерии начали производить свободный кислород и вскоре — за каких-то 1,5–2 млрд лет — отравили им всю атмосферу.

Для анаэробов, живущих в бескислородной среде организмов, кислород был ядом. А вот наши далёкие предки, сумевшие приспособиться, получили огромное преимущество: кислородный обмен обеспечивает гораздо больше энергии, чем анаэробное существование. Это позволило аэробным организмам увеличивать размеры тела, синтезировать новые вещества, усложнять свое строение и даже стать многоклеточным.
Для анаэробов, организмов, живущих в бескислородной среде, кислород был ядом. А вот наши далёкие предки, сумевшие приспособиться, получили огромное преимущество: кислородный обмен обеспечивает гораздо больше энергии, чем анаэробное существование. Это позволило аэробным организмам увеличивать размеры тела, синтезировать новые вещества и усложнять свое строение — и даже стать многоклеточным.

Вместе с многоклеточностью в мире появились дряхлость и смерть.

Одноклеточные организмы не умирают от старости — лишь от случайности, голода или хищника. Большинство клеток многоклеточных гарантированно умрут.

Появление мягкого нёба подарило нам и ещё один сомнительный талант: храп. Если человек лежит на спине и при этом очень расслаблен, мягкое небо свисает вниз и закрывает носоглотку. Идущий через нос воздух колеблет язычок, и человек храпит.

Первые рыбообразные плавали, просто изгибая тело. Основным двигателем был хвост, толкающий вперед, но не позволяющий маневрировать. В лучшем случае вдоль тела имелись плавниковые складки, которые помогали держать равновесие. Потом наши предки научились волнообразно изгибать — ундулировать — такие складки и за счет этого плыть.
К середине девона, 385–386 млн лет назад, уже появились деревья приличного размера — но ещё с очень слабыми корнями. Они часто падали в тёплую девонскую воду, которая плохо растворяет кислород, и оставались лежать (позже эти завалы превратятся в залежи каменного угля). Свободно плавать в таких условиях было сложно, поэтому крупные древние рыбы стали ползать по дну, а их плавники видоизменились в толстые конические отростки.

Вскоре самые смелые из рыб начали выходить на сушу. Это событие сопровождалось изменением не только конечностей и дыхательной системы: у них появились веки, смачивающие глаз слезой, сам глаз обрел способность к аккомодации — наведению резкости изображения. Усовершенствовался и мочевой пузырь: у амфибий его стенки могут впитывать воду обратно в кровь.

Живые примеры — проехидн, ехидн и утконосов — можно встретить и сейчас. Но вскоре млекопитающие научились вынашивать детенышей. Поначалу разница с яйцекладением была небольшой: раньше сперва самка откладывала яйцо, а после из него вылуплялся малыш, теперь же детёныш вылуплялся, а уж потом рождался. Такой вариант называется яйцеживорождением, он типичен для части скорпионов, некоторых гадюк, многих ящериц.

Но если вылупление происходит в организме матери, скорлупа не очень нужна. Внешняя оболочка, трофобласт, стала проницаемой, и растущий плод начал питаться через неё.
Одним из главных достижений этого периода стало появление плаценты — органа, сформированного организмами матери и детеныша, — позволившее рожать уже развитых детенышей, что снизило их смертность и стало залогом будущего прогресса
Кроме того, с точки зрения организма матери растущий внутри нее плод — паразит. Он высасывает ценные вещества, кислород и дефицитный кальций, половина генов у него чужие, отцовские, даже группа крови у него может быть другой. Чтобы обмануть собственный иммунитет, организм придумал много хитростей. А один из ключевых элементов этой системы — ген-подавитель иммунитета в плаценте — млекопитающие позаимствовали у вирусов.

Спустившись с деревьев, человек стал меньше спать: опасностей в саванне много, а укрытий мало. Человек действительно спит заметно меньше других приматов, некоторые из которых бодрствуют всего по семь часов в сутки. Нашим предкам пришлось научиться спать меньше, но глубже: впятеро удлинилась фаза быстрого сна, необходимая для переработки информации, в частности — перевода кратковременной памяти в долговременную, то есть усвоения знаний.

Освободившееся же время человек занял другими полезными и важными делами: изобретением орудий, общению с сородичами, воспитанию детей. Всё это со временем помогло повысить общий интеллектуальный уровень, сделать человека социальным животным. Несколько миллиардов лет наши предки боролись с трудностями, учась дышать под водой и на суше, карабкаться по деревьям и спускаться на землю, охотиться и убегать — и эти трудности создали из них человека.