Генетика, а затем и геномика не только подтвердили предположения Дарвина и многих других об общем предке человека и обезьяны, но и помогли более глубоко изучить этот вопрос. Они предоставили ценные данные, позволив определить хронологию образования видов, их возможную гибридизацию и степень сходства их геномов. Благодаря этим наукам мы получили невероятно точные инструменты, дающие нам возможность погрузиться в прошлое и проникнуть в сокровенные тайны жизни организмов и видов. Вслед за изучением морфологических характеристик животных – живых или ископаемых – изучение морфологии их хромосом также дало информацию о связях между видами приматов. Кариотипы[35] человека и человекообразных обезьян похожи, но имеют и определенные различия: самый яркий пример – это уменьшение числа хромосом с 48 до 46 в ходе отделения ветви человека. Еще задолго до наступления эры геномики или молекулярной биологии сравнительная анатомия предоставила нам много информации о сходстве между человеком и обезьянами. В частности, она позволила нам предположить, когда произошло разделение между предками человека и предками африканских и азиатских обезьян: это случилось от 15 до 30 миллионов лет назад. Методы молекулярной биологии, сделавшие за последние десятилетия невероятный скачок в развитии, оказались очень плодотворными для изучения прошлого живых существ. Первые исследования нашего родства с обезьянами на молекулярном уровне были выполнены с помощью иммунологии и изменили наше представление о связях человека и обезьяны. В 1963 году эти исследования показали, что сходство между человеком и африканскими обезьянами гораздо больше, чем сходство между африканскими и азиатскими обезьянами. В 1967 году было датировано расхождение ветвей человека, шимпанзе и гориллы – всего 5 миллионов лет назад. Такие результаты вызвали огромное удивление – и отчасти неприятие – в научном сообществе.
Поиск даты расхождения между приматами – предками людей и приматами – предками обезьян
В 1980-х годах исследователи начали использовать ДНК для изучения связей между людьми, шимпанзе и гориллами, так как оставалось все еще неясным, как произошло разделение этих трех видов, их видообразование. Чтобы узнать, в каком порядке эти виды отделялись от общего предка-примата, ученые проводили эксперименты по гибридизации ДНК. Эта техника позволяет сравнивать ДНК двух видов посредством соединения и таким образом выявлять различия в их последовательности. Первые же генетические тесты показали, что в двух третях последовательностей ДНК люди и шимпанзе ближе друг к другу, чем каждый из этих видов – к горилле. А это значит, что на филогенетическом дереве расхождение между человеком и шимпанзе произошло позднее, чем между их общим предком и гориллой. В ходе дальнейших исследований в конце 1990-х годов эти наблюдения подтвердились при изучении митохондриальной ДНК или последовательностей аутосом (то есть неполовых хромосом). Эти данные позволили ученым объединить человека в одну группу с шимпанзе и бонобо (карликовыми шимпанзе) и определить, что ветвь горилл отделилась от общего ствола раньше, чем три этих вида. Орангутан, еще один их часто упоминаемый родственник, по сравнению с указанными членами семейства является наиболее удаленным от человека видом.
2005 год, когда был опубликован геном шимпанзе, стал годом начала революции, которая произошла в геномике благодаря изучению человекообразных обезьян (гоминоидов). На сегодняшний день, имея в своем распоряжении геномы различных видов гоминоидов, мы можем браться за исследование наших сходств и различий, хронологии разделения между человекообразными обезьянами и изменчивости каждого вида. Получив полные последовательности геномов, мы узнали, что шимпанзе и бонобо – самые близкие к человеку виды: их геномы различаются по примерно 1,4 % нуклеотидов. Однако эта цифра может увеличиться до 5 % или 6 %, если принять во внимание другие типы различий геномов: инсерции, делеции или вариации числа копий. Цифры, говорящие о нашем сходстве с другими видами, часто искажают в угоду догматике или даже идеологии. Важно уточнить, что они представляют собой среднее значение для всей совокупности геномов: в действительности степень различия между видами приматов варьируется в зависимости от той части генома, которую мы рассматриваем.
Последние датировки указывают, что дивергенция, или расхождение между человеком и родом Pan (к нему относятся шимпанзе и бонобо), произошло от 4 до 5 миллионов лет назад. Тем не менее эти датировки вызывают сомнение, так как формирование родов Homo и Pan заняло длительное время и частота мутаций, использованная для оценки прошедшего времени на основе степени близости геномов (метод молекулярных часов), могла оказаться завышена: таким образом, можно допустить смещение датировок в прошлое – от 10 до 13 миллионов лет назад. Что касается шимпанзе и бонобо, то они разделились в период от 1 до 2 миллионов лет назад. Также мы знаем, что расхождение между гориллами и группой человек – шимпанзе – бонобо произошло ориентировочно (согласно расчетам на основании частоты мутаций и времени генерации) от 8 до 19 миллионов лет назад, тогда как расхождение между орангутанами и всеми остальными человекообразными обезьянами совершилось где-то от 15 до 21 миллиона лет назад.
35
Кариотип – совокупность признаков полного набора хромосом в клетках данного биологического вида, данного организма.