Странная обезьяна. Куда делась шерсть и почему люди разного цвета - Александр Соколов

Авторы второго исследования собрали сведения о 2000 жителей Эфиопии, Танзании и Ботсваны. Для каждого фиксировался цвет кожи на внутренней стороне руки. Кроме того, 1570 африканцев из этой базы данных было генотипировано. Удалось обнаружить четыре области в геноме, мутации в которых, вероятно, влияли на цвет кожи. К исследованию подключили данные жителей Западной Африки, Евразии, Австралии и Меланезии из проекта «Тысяча геномов». И снова вариант «гена рыбы-зебры» SLC24A5, связанный у европейцев со светлой кожей, нашелся с высокой частотой (до 50 %) в некоторых популяциях Восточной Африки.

Еще один важный участок генома, обнаруженный в исследовании, содержит только что упоминавшийся ген MFSD12. Две мутации в гене, связанные с темной пигментацией, встречаются только у африканцев, чаще всего — у нило-сахарских народов. Анализ показал, что один из этих аллелей возник около 600 000 лет назад. Еще два «темных» полиморфизма обычны для африканцев (кроме бушменов), а также распространены у южных азиатов и австрало-меланезийцев. Генетики пришли к выводу, что оба этих варианта достались обитателям Австралии и Меланезии от африканских предков, а возникли почти 1 млн лет назад!

Два предковых полиморфизма в этом же участке — ассоциированных со светлой кожей — встречаются почти у всех европейцев и восточных азиатов, а также часты у бушменов, у эфиопских и танзанийских популяций афроазиатского происхождения.

Вот что необычно: раньше мы говорили об изменениях генов, приводивших к посветлению кожи. А тут речь о предковых «светлых» вариантах и о мутациях, усиливающих пигментацию. Но чему удивляться? Когда шерсть исчезла, предкам, скорее всего, пришлось темнеть. Как обычно, по мере накопления фактов наука переходит от простых моделей к более сложным.

У популяций с африканскими корнями ген MFSD12 работает менее активно, чем у прочих. Генетики провели эксперимент: они взяли меланоциты мышей и на 80 % подавили в них работу гена-ортолога MFSD12. В результате содержание эумеланина в пигментных клетках выросло на 30–50 %. Когда же ген выключили совсем, получились мыши с однородным серым мехом — в результате полного отсутствия феомеланина.

Итак, снижение активности гена MFSD12 приводит к росту содержания эумеланина, а отключение — к прекращению синтеза феомеланина. Как все непросто!

Но самое интересное вот что.

Во-первых, согласно результатам исследования, большинство аллелей, связанных с темной и светлой кожей, в человеческом генофонде появилось более 300 000 лет назад, т. е. еще до возникновения человека современного вида.

Во-вторых, я начал с того, что у MC1R в Африке почти нет вариаций, но предупредил, что на этом гене свет клином не сошелся. И в самом деле, новое исследование показало иную картину: варианты исследуемых генов (в их список не попал MC1R) у африканцев очень разнообразны. Более того, примерно половина предковых вариантов ассоциируется со светлой кожей.

Авторы заключили, что темная кожа — признак, приобретенный нашими исходно светлокожими предками… На этом месте расисты должны радостно закивать, но прошу дочитать фразу до конца: темная кожа — признак, приобретенный нашими исходно светлокожими предками около 2 млн лет назад, когда они утратили защитный волосяной покров. И, судя по датировкам мутаций (600 000 лет — одна, 1 млн лет — две других и т. д.), процесс потемнения был длительным. Лишившись шерсти, еще долго гоминины оставались заметно более светлыми, чем некоторые современные африканцы{45}.

И еще один вывод из статьи: южные азиаты и австралоиды получили темную кожу напрямую в наследство от африканских предков.

Итак: светлокожесть возникала в эволюции человека неоднократно, минимум дважды. Но темная кожа — универсальный признак, сформировавшийся однажды в Африке и общий для всех экваториалов. Конечно, не нужно абсолютизировать полученные учеными результаты. Не исключено, что в ближайшем будущем новые открытия изменят картину, может быть, даже радикально ее перекроят. И все же позволю себе слегка неполиткорректный комментарий.

Западные исследователи, занимающиеся эволюцией цвета кожи, в своих работах, разумеется, осуждают расизм. Я тоже! Дальше пишутся примерно такие слова: людей столетиями разделяли и дискриминировали из-за того, что они цветные. Но цвет кожи, как видим, — адаптивный признак, быстро меняющийся в ответ на изменения среды. Поэтому нельзя судить о родственных связях групп людей из-за того, что они светлые или темные. Смотрите, об этом нам говорит генетика!

Вообще-то, генетика говорит, что светлая кожа развилась отдельно у европеоидов и монголоидов, которых вроде бы никто на основании цвета кожи объединять не собирался. Иронично, но именно генетика пигментации позволяет нам судить о родстве, т. е. общем происхождении темнокожих людей от Африки до Австралии, — хоть и не в том смысле, который понравился бы расистам. Одни и те же варианты одних и тех же генов обеспечивают достаточное количество меланосом, их размер, распределение и насыщенность пигментом, чтобы наилучшим образом защищать от вредного ультрафиолета эфиопа, нигерийца, пигмея мбути, дравида с юга Индии, аэта с Филиппин, папуаса или коренного австралийца. Мог ли один и тот же набор мутаций возникнуть дважды? Крайне маловероятно. На самом деле, это звучит парадоксально, ведь генетически аборигены Австралии и африканцы очень далеки друг от друга — их пути разошлись существенно раньше, чем пути европейцев и азиатов. Видимо, все дело в сильном стабилизирующем отборе. Вопреки «кошмару Дженкина», никакого размывания признака, остававшегося жизненно важным, не произошло за десятки тысяч лет. Фокус в том, что предки австралийцев, мигрируя из Африки на восток и двигаясь по берегу Индийского океана, не покидали тропических широт, поэтому что-то менять в работе генов, обеспечивающих цвет их кожи, не было никакой нужды. Совсем другое дело — популяции, отправившиеся на север. Естественный отбор при необходимости может менять наш геном и облик быстро. Даже шустрей, чем кажется.

Эта часть книги посвящена нашей коже, но я нет-нет да отвлекался — то про блондинок что-нибудь скажу, то про темные глаза. Трудно сдержаться, ведь цвет кожи, цвет глаз и цвет волос тесно связаны — там и там правят бал меланин и даже порой одни и те же гены. Да и вообще, тема «зеркала души» сама просится рассказать о ней. Не буду, пожалуй, сдерживаться. Эта глава — о том, почему с глазами все не так, как с кожей. Почему голубоглазые мужчины предпочитают голубоглазых женщин? Правда ли, что карие глаза — более «благонадежные»? На кого косятся гориллы и зачем голубые очи макакам и лемурам? У кого чаще карие глаза — у гетеро- или гомо-? Уф. Я же сказал, что не буду сдерживаться — вот и выдал анонс этой главы в слегка желтушном стиле. Но дальше все будет строго научно-популярно.

Говоря о цвете глаз, мы подразумеваем окраску радужной оболочки. Склеры у человека обычно считаются белыми, и, хотя это не всегда так и совсем не так у обезьян, в основном разговор пойдет о радужке. Что это, собственно, такое и зачем? Радужка — фактически оптическая диафрагма, в которой расположены специальные мышцы, сужающие и расширяющие центральное отверстие — зрачок. Соответственно, внутрь глаза, на сетчатку, попадает больше или меньше света. Радужка состоит из переднего (который мы видим) и заднего слоев. Оба слоя содержат пигментные клетки — меланоциты[68], но цвет глаза определяется только содержанием пигмента в переднем слое, обращенном наружу. Надо сказать, что вне зависимости от цвета глаз в заднем слое радужки почти всегда много пигмента, так что у всех людей глаза изнутри темные — за исключением разве что полных альбиносов. Задача внутреннего пигментированного слоя — поглощать избыточный свет, проникающий в глаз через зрачок. Итак, цвет глаз зависит от того, сколько меланина в переднем слое радужной оболочки и что это за меланин (как вы помните, эумеланин — темно-коричневый, феомеланин — рыжеватый). В темных карих глазах много меланина. Чем пигмента меньше, тем глаза светлее. Но не только этим определяется цвет глаз. В радужке нет, например, голубого пигмента. Откуда же берется голубой цвет? По тем же причинам, по которым небо и море голубые. И в воде, и в воздухе лучше рассеиваются короткие световые волны, а длинные поглощаются. Короткие волны соответствуют синему цвету, а длинные — красному. Мы не видим поглощенный средой — водой или воздухом — свет, а видим только рассеянный и отраженный, синеватый. То же самое происходит в глазах: свет попадает во внешний слой радужной оболочки, состоящий из полупрозрачных коллагеновых волокон. Длинные волны поглощаются радужкой, а короткие синие рассеиваются, вот и получается голубой цвет. Оттенок этого цвета зависит от плотности и прозрачности волокон. Если коллагеновые волокна менее прозрачны, глаза будут серо-голубыми (как у моей старшей доченьки Алены) или серыми — так же как небо становится серым в облачную погоду. Если в глазах, кроме небольшого количества меланина, присутствует желтоватый пигмент липофусцин, желтый цвет смешивается с рассеивающимся в радужке синим, и получается зеленый оттенок глаз. Конечно, этим разнообразие не исчерпывается — типов глаз очень много. Цвет радужки вовсе не обязательно однородный — например, в голубых глазах вокруг зрачка может образоваться коричневое кольцо. Бывают и гетерохромы — люди, у которых глаза разного цвета или даже в одном глазу есть разноцветные «сектора».