Эман Фридман - Занимательная приматология

Можно только удивляться, почему это направление иммуносистематики и установления родства в животном мире было почти предано забвению на несколько десятков лет. В конце 50-х гг. Моррис Гудмен из Уэйнского университета (Детройт, США) стал проводить подобные опыты в огромных масштабах, но по усовершенствованной методике диффузии в агаре (метод Охтерлони). Помешенные в агар молекулы белков крови и антитела диффундируют, образуя при встрече нерастворимые комплексы (преципитаты). По интенсивности преципитатов можно судить о родстве разных организмов. Уже к 1970 г. группа Гудмена произвела около 6000 сопоставлений белков 70 видов приматов и около 50 видов других животных. Данные по альбумину, трансферину, церулоплазмину, тирео- и гамма-глобулинам обрабатывались на компьютерах и показали почти полное сходство белков человека, шимпанзе и гориллы; несколько меньшее сходство между белками человека и орангутана, еще меньшее — человека и гиббона; далее шли в очередности родства низшие обезьяны Старого Света, затем Нового Света, полуобезьяны. Все другие млекопитающие резко отличались по белкам от человека.

В целом эти данные соответствовали принятой классификации животного мира и, в частности, отряда приматов. Но вот с шимпанзе и гориллой вышел конфуз. В принятой поныне таксономии они, как уже знает читатель, входят в семейство понгидов (Pongidae), тогда как человек находится в другом семействе (Hominidae). По данным же М. Гудмена, они оказываются роднее, чем собака и лисица, составляющие одно семейство Canidae. Далее мы увидим, что они ближе друг другу, чем виды лев и тигр — представители одного рода, и даже чем виды-двойники лягушек и птиц или подвиды домовой мыши или ящерицы.

В это время биохимики Винсент Сарич и Алан Вильсон из Калифорнии, работая с очень удобным для таких опытов белком сыворотки крови — альбумином, при помощи несколько иной реакции (связывания комплемента) показали такие же результаты сродства крови человека и африканских человекообразных. Наряду с установленным ими «индексом сходства» они вывели и «индекс несходства»: насколько следует повысить концентрацию антисыворотки, чтобы альбумин различных животных дал ту же степень связывания комплемента, что и человеческий. Это была так называемая иммунологическая дистанция: индекс несходства, равный для человека, понятно, единице, оказался у гориллы 1,09, у шимпанзе — 1,14, у макака — 2,23, у лемура — 18, а у свиньи — 35...

Отсюда было рукой подать до идеи «эволюционных часов». Ведь, в частности, сила иммунной реакции зависит от строения молекулы белка. А раз так, то, зная, что белок представляет собой определенную последовательность аминокислот, можно по количеству замещений аминокислот оценить не только разнородность белка (а значит, организмов), но и установить время, когда и вовсе не было отличий! Разумеется, если принять, что замещения появляются с одинаковой скоростью...

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.

Итого, по данным Кинг и Вильсона (1975 г.), на 2633 аминокислоты 19 замещений, что составляет менее 1 % отличий, т. е. перечисленные белки по аминокислотам сходны у человека и шимпанзе более чем на 99 %!

Сарич и Вильсон по альбумину на основании сложных математических подсчетов установили, что общий предок человека, шимпанзе и гориллы жил еще совсем недавно: 3,5 ± 1,5 млн. лет назад, т. е. в промежутке от

2 до 5 млн. лет назад!

Долго эти цифры было неловко приводить: ведь они полностью противоречили сведениям палеонтологов. Но после ошеломляющих данных иммунохимиков вскоре стала поступать сходная информация из других новых и не столь уж новых наук. Когда была установлена структура ДНК и ее роль как «вещества наследственности», начались интенсивные исследования этих гигантских молекул. Оказалось возможным гибридизировать ДНК различных видов. Выяснилось, что гибридизация происходит тем больше, чем «роднее» разные виды, а самая высокая степень гибридизации — около 90 — 98 % — установлена у человека и шимпанзе. Более того, поскольку температура «плавления» гибридизованной ДНК ниже точки «плавления» исходных ДНК и это строго связано с различиями между ними, можно также установить время, когда они были одинаковыми, т. е. не разошлись от общего древнего ствола. И это время оказалось близко к 5 млн. лет.