Марк Мосевицкий - Распространненость жизни и уникальность разума?

Перед человечеством, которое волей-неволей как “старший брат” вынуждено принять на себя заботу о сохранении жизни на Земле, уже стоят трудно разрешимые задачи (например, защита от крупных тел из космоса), к которым будут добавляться новые, несравненно более сложные. В основном они также связаны с космосом. Именно имея в виду перспективу очень длительного существования человечества и необходимость в связи с этим проявить готовность к решению задач поистине вселенского масштаба, целесообразно поставить вопрос: достаточны ли интеллектуальные возможности людей для решения проблем, которые уже стоят перед человечеством, и проблем, которые возникнут в будущем. При негативном или неубедительном ответе на этот вопрос проблема направленных изменений интеллекта современного человека представит очевидный интерес.

Космофизика рассматривается как наиболее увлекательная и, вместе с тем, сложная область современной науки. Именно поэтому в решении задач, связанных с космосом, с самого начала участвовали выдающиеся математики и физики Максвелл, Лоренц, Эйнштейн, Пуанкаре. Теория относительности Эйнштейна венчает их усилия. Она же дала, по крайней мере, формальное решение проблемы перемещения на сверхдальние расстояния и возвращения назад: при движении со скоростью, приближающейся к скорости света, ход времени для путешественников замедляется (парадокс близнецов). Следующим шагом в раскрытии тайн мироздания, по замыслам Эйнштейна, должна была стать общая теория поля, включающая описание гравитации. Решению этой задачи Эйнштейн посвятил более 30-ти лет, но окончательное решение не пришло. Его нет и по сей день, хотя к работе подключились многие выдающиеся физики-теоретики. Есть и другие задачи в космологии и других областях физики, а также в математике, вполне корректно поставленные, но, несмотря на прилагаемые многими талантливыми учеными усилия, не поддающиеся решению. С накоплением экспериментальных данных будут возникать новые еще более сложные вопросы. От их своевременного решения будет зависеть, насколько оперативно человечество сможет реагировать на опасные ситуации, возникающие на самой Земле и в окружающем космосе, и, соответственно, как долго оно будет существовать.

Спецификой эволюции рода Homo от самых ранних форм до появления современного человека был рост объема черепной коробки и, соответственно, увеличение головного мозга. Был ли фактором отбора именно рост объема головного мозга или некий сцепленный признак, в настоящее время неизвестно. Объем мозга современного человека (в среднем, 1350 см 3) в три раза больше мозга шимпанзе и ранних гоминин. Увеличение размеров мозга происходило, главным образом, за счет коры больших полушарий (новая кора), несущей ответственность за познавательные функции (Molnar, 2006).

Полная расшифровка вслед за геномом человека также генома шимпанзе позволила осуществить их прямое сопоставление. Общее различие по нуклеотидному составу составляет 1.2 % (Cheng Z. et al., 2005). Казалось бы, это различие незначительно. Однако в абсолютном исчислении оба генома отличаются на 35 млн нуклеотидов. Насчитано около 5 млн различий типа делеций и вставок в общих генах. У человека обнаружены гены, отсутствующие у шимпанзе (Britten, 2002; Frazer et al., 2003; Locke et al., 2003; Kehrer-Sawatzki H. and Cooper D.N., 2007). Существенно, что темп мутирования генов не одинаков и основное число мутаций, различающих человека и шимпанзе, сосредоточено в сравнительно небольшом числе генов (Ellegren, 2005; Arbiza et al., 2006).

По вопросу, какие именно гены претерпели позитивную селекцию в ходе эволюции гоминин пока нет единого мнения. С одной стороны, было показано, что у шимпанзе в большей степени претерпели изменения гены, ответственные за иммунитет, а у человека – гены, экспрессируемые, в основном, в мозге (Yu, et al., 2006). И это, казалось бы, логично. Однако в другом исследовании преимущественное изменение у человека генов, функционирующих в нервной системе, не установлено (Shi et al., 2006). Очевидно, что главные открытия еще впереди.

Недавно при сопоставлении геномов шимпанзе и человека был обнаружен участок (HAR1), претерпевший особенно сильный мутагенез в ходе эволюции от шимпанзе к человеку. Дальнейшими исследованиями было установлено, что “горячий” участок принадлежит новому гену, названному HAR1F. Ген HAR1F является РНК-геном: по нему синтезируется РНК, не являющаяся матрицей для образования белка. Этот ген активирован только в определенной группе нейронов, локализованных в коре головного мозга, причем, на короткий срок от 7-й до 19-й недели внутриутробного развития (Pollard et al., 2006a,b). Обнаружены и другие, возможно, значимые различия между геномами шимпанзе и человека (см. Li and Saunders, 2005).