De mensheid leeft al ongeveer 300 miljoen jaar op aarde en verandert voortdurend gedurende de hele periode van haar bestaan. Mensen die vandaag op aarde leven, vertegenwoordigers van de soort Homo sapiens, zijn relatief recent verschenen - tussen 200 en 50 duizend jaar geleden. Ze liepen, in tegenstelling tot andere mensachtige primaten, op twee benen uit de Afrikaanse jungle de savanne in, leerden praten, gereedschappen produceren en hun leven organiseren.
Over waarom tijdens het evolutieproces de mens rechtop werd, ondanks het feit dat het onnatuurlijk is in de omstandigheden op onze planeet, hoe het menselijk lichaam zal veranderen in de levensomstandigheden op Mars, welke transformaties hem in de toekomst te wachten staan en waarom andere planeten niet langer door mensen worden gekoloniseerd, in een interview. RIA Novosti-correspondent Irina Alshaeva aan de vooravond van het eeuwfeest van de afdeling Antropologie, Faculteit Biologie, Moscow State University. Lomonosov werd verteld door universitair hoofddocent van de afdeling antropologie, kandidaat voor biologische wetenschappen Stanislav Drobyshevsky. - Welke wetenschappelijke feiten bevestigen de juistheid van de bepalingen van het werk "On the Origin of Species" van de grondlegger van de evolutietheorie, Charles Darwin? Is de moderne wetenschappelijke gemeenschap het met zijn conclusies eens, of zijn er tegenstanders van de stellingen van Darwin?
- Er zijn geen wetenschappers die de theorie van Darwin tegenspreken. De theorie van Darwin en de moderne evolutietheorie zijn echter niet hetzelfde. Darwin uitte zijn veronderstellingen over de evolutionaire ontwikkeling van soorten in het midden van de 19e eeuw; tegen het midden van de 20e eeuw was zijn theorie veranderd in een synthetische theorie. 70 jaar zijn verstreken sinds het midden van de twintigste eeuw, de darwinistische theorie ontwikkelt zich, terwijl wetenschappers nieuwe ontdekkingen doen.
Het basisprincipe van Darwins theorie is het concept van natuurlijke selectie. Toen voegde hij er de theorie van seksuele selectie aan toe. Selectie was volgens Darwin een gedifferentieerde overdracht van de kenmerken van individuen naar de volgende generatie. Hij zei niets over genen, want zoiets bestond nog niet.
In de jaren 30 van de twintigste eeuw verscheen populatiegenetica, daarna moleculaire genetica. In de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw hadden wetenschappers ontdekt hoe genen werken. Toen werd duidelijk wat er precies van generatie op generatie wordt doorgegeven - de varianten van de structuur van DNA worden overgedragen.
Vervolgens werd dit concept ingewikkelder, maar de essentie ervan bleef hetzelfde - alle levende wezens hebben erfelijke informatie, het verandert en wordt met een grotere of kleinere waarschijnlijkheid naar de volgende generatie overgedragen, afhankelijk van de toereikendheid van de omgeving, en soms per ongeluk. Als gevolg hiervan zijn de nakomelingen na een lange periode zo fundamenteel verschillend van de voorouders dat we ze andere soorten, geslachten en families noemen.
Geen enkele bioloog debatteert vandaag met een van de stappen in deze keten. De controverse betreft superonderdelen. Wetenschappers discussiëren bijvoorbeeld over wat belangrijker is in de evolutie: toeval of patroon. Maar deze geschillen gaan niet over het concept in het algemeen, maar over specifieke situaties.
In de jaren 60 van de vorige eeuw zei de geneticus Theodosius Dobrzhansky dat "niets in de biologie logisch is buiten de evolutietheorie". Inderdaad, zonder hun bindende kracht, veranderen alle biologische feiten in een reeks feiten, en niets meer. Alleen de evolutietheorie verklaart de logica en redenen voor de voortdurende veranderingen in de ontwikkeling van soorten.
Wat is tegen deze achtergrond de voorspellende waarde van de evolutietheorie? Hoe kan kennis van zijn processen in de toekomst door wetenschappers worden toegepast?
Promotie video:
- De voorspellende waarde van de evolutietheorie is dat als we weten hoe biologische processen in het verleden hebben plaatsgevonden en wat hiertoe heeft geleid, we kunnen voorspellen wat er in de toekomst zal gebeuren. Een goed voorbeeld is het gebruik van deze kennis bij het kweken van nieuwe rassen landbouwgewassen. Maar deze kennis is vooral nodig om te werken op het gebied van genetische manipulatie, de toekomst van de mensheid. Genetische manipulatie stelt ons in staat de noodzakelijke genen te "verschuiven" en de eigenschappen van een individu te verkrijgen die we nodig hebben, en niet in de toekomst, maar veel sneller.
Wetenschappers hebben geleerd om gewassen en voedsel op genetisch niveau aan te passen. De volgende stap is genetische modificatie van de persoon zelf. Nu zijn dergelijke experimenten over de hele wereld verboden, maar Chinese wetenschappers hebben de geboorte aangekondigd van een kind waarvan het genoom zo is aangepast dat hij geen aids kan krijgen.
Dit is absoluut een wetenschappelijke doorbraak. Maar het probleem met dergelijke manipulaties met het menselijk genoom is dat publieke organisaties, vooral religieuze, zich tegen deze experimenten verzetten. Maar ondanks deze protesten zal genetische manipulatie in de nabije toekomst een deel van ons leven worden. De mensheid stelt zichzelf immers het doel om te overleven, en met ongecontroleerde reproductie en uitputting van natuurlijke hulpbronnen is dit onmogelijk.
Antropoloog Stanislav Drobyshevsky toont een afgietsel van een Homo naledi-schedel in vergelijking met een menselijke schedel. Archieffoto. RIA Novosti / Sergei Pyatakov.
We bevinden ons al in een staat die op het punt staat uit te sterven, de nuttige hulpbronnen van de aarde nemen af, de pieken van de productie van kolen en olie zijn al gepasseerd. Het probleem van de wereldbevolking kan op verschillende manieren worden opgelost, onder meer door middel van genetische manipulatie. Het is duidelijk dat het zal worden gebruikt.
Anders bevindt de mensheid zich weer in de middeleeuwen. In de komende 300 jaar zal de mensheid alle kolen en olie verbranden en achteruitgaan. In de Middeleeuwen-modus zal het voor onbepaalde tijd kunnen bestaan, maar de levensverwachting wordt teruggebracht tot 30 jaar en het niveau zal sterk dalen. Maar weinig mensen zullen bijvoorbeeld problemen hebben met het cardiovasculaire systeem, omdat mensen eenvoudigweg niet zullen kunnen overleven tot de leeftijd van de daarmee samenhangende ziekten.
Welke soorten levende wezens zijn de overgang van eenvoudige organismen naar mensen? Hoeveel is zijn evolutieketen bestudeerd?
- Deze overgangsvormen zijn allemaal paleontologie. Alle fossiele wezens zijn ofwel doodlopende takken - als ze uitstierven, of ze baarden nakomelingen die nu leven. Elk fossiel wezen is een tussenliggende schakel van onze voorouders naar ons. Op dit moment zijn alle overgangsvormen van de eerste chordaten tot de mens gevonden.
Er zijn natuurlijk perioden waarin er geen of weinig paleontologische vondsten zijn, omdat niet alle geologische lagen bewaard zijn gebleven, en ook niet alle dieren, maar de belangrijkste stadia zijn gevonden.
De menselijke evolutie is beter bestudeerd dan de evolutie van andere wezens. Er is een subtiel punt - wetenschappers begrijpen in het algemeen uit welke groepen primaten van Mesozoïsche zoogdieren zijn ontstaan, maar uit welke soort het niet duidelijk is. Er zijn bekende groepen voorouders van de moderne mens - dit zijn primitieve placenta.
Bijvoorbeeld, van pikaya (een primitief chordaatdier, zijn fossielen werden gevonden in het Midden-Cambrium sedimenten van 530 miljoen jaar oud in de Burgess-schalie (Canada) - red.) Voor ons is er een directe opeenvolging. Er waren onderweg een miljoen takken, inclusief de volgorde naar de desman of de beer-vogel. Het blijkt dat de beer bijvoorbeeld dichter bij de hagedis staat en de man dichter bij de desman, maar zowel de man als de beer hebben veel voorouders van dit lancet.
In welk stadium van evolutie is de ontwikkeling van de mens als biologische soort tegenwoordig? Welke organen en systemen van het menselijk lichaam zijn tijdens het evolutieproces verdwenen, wat blijkt?
- De mens is net in het volgende stadium van evolutie, het zal eindigen met zijn verdwijning. Nu zijn we een soort soortstadium, zoals bijvoorbeeld de Australopithecines vier miljoen jaar geleden waren. Toen waren ze de kroon van de schepping van de mensachtigen, maar nu zijn ze een tussenstadium. We zijn ook zo'n podium tussen de Heidelbergse man, die 700-345 duizend jaar geleden in Europa woonde, en de mensen van de toekomst.
Wij hebben, in vergelijking met onze voorouders, veel verloren in onze anatomische structuur, maar de vraag is - in vergelijking met welke voorouders? Bij vissen heeft de mens zijn kieuwen verloren, hoewel onze trapeziusspier de kieuwspier is. In vergelijking met de eerste primaten hebben mensen hun staart verloren, maar we hebben nog steeds een staartbeen - elke persoon heeft vier wervels die eindigen in de wervelkolom. Er zijn ook staartspieren, in theorie kun je ze zelfs wiebelen.
De schedel van een man uit Heidelberg, die 700-345 duizend jaar geleden in Europa woonde, wordt bewaard op de afdeling Antropologie, Faculteit Biologie, Moscow State University. Lomonosov.
Onze belangrijkste aanwinst is een groot brein, dat we nu meer hebben dan al onze voorouders, met uitzondering van Neanderthalers en Cro-Magnons. In de afgelopen zeven miljoen jaar is de omvang van het menselijk brein 4,5 keer zo groot geworden - van 300 tot 13500 kubieke centimeter. Maar in de afgelopen 25 duizend jaar is het met 5% afgenomen. De hersenen veranderen met een snelheid van 1 kilogram in zeven miljoen jaar, dat wil zeggen 140 gram in een miljoen jaar. Tijdens het bestaan van sapiens drogen de hersenen op - 3 gram per duizend jaar, wat 20 keer sneller is dan de vorige toename.
We hebben grote lichaamsmaten verworven - er was in het verleden niemand groter dan wij van primaten. In de afgelopen zeven miljoen jaar is de omvang van het menselijk lichaam ongeveer anderhalf tot twee keer zo groot geworden - van 1 tot 1,7 meter. We kregen ook een grijpende hand, maar verloren de grijpvoet zoals bij primaten. De persoon kreeg een complex van rechtop lopen met bijbehorende problemen met de wervelkolom en buikholte - aangezien het lichaam plotseling veranderde van een horizontale positie naar een verticale positie, werden spieren en botten ongunstig herschikt.
Wat is dan de reden voor zo'n onlogische menselijke behoefte aan rechtop lopen?
- De mens heeft drie miljoen jaar rechtop gestaan. Tussen 15 en 10 miljoen jaar geleden schakelden onze voorouders over op verticaal boomklimmen. Ze begonnen rechtopstaand langs de takken te bewegen, want daarvoor waren er grote katten die het leven van hun voorouders bedierven.
Apen, die voor hen vluchtten, begonnen sneller te springen en hun staart werd langer. En de mensapen zijn in omvang toegenomen. Ze werden zwaarder en ze konden niet springen - daarom verloren ze hun staart. Met een groot lichaamsgewicht was het lastig om op handen en voeten langs de takken te bewegen. Het is handig - in dit geval laat u uw onderste ledematen op de takken rusten en klampt u zich eraan vast met uw bovenste ledematen. Zo werd het lichaam van onze voorouders opnieuw geformatteerd naar een rechtopstaande positie terwijl het nog in de bomen zat.
Toen, tussen tien en zeven miljoen jaar geleden, toen de bossen in Afrika in savannes veranderden, verdwenen de mensapen bijna en gingen degenen die achterbleven naar de savanne. Maar hier hebben we het opnieuw niet over een specifieke aap - we hebben het over een keten van soorten die gedurende drie miljoen jaar in open territoria is vertrokken.
Overigens loopt iemand ongeveer vier miljoen jaar op twee benen, zelf lopen en zich eraan aanpassen zijn verschillende dingen. We lopen nog steeds onzeker op twee benen. We vallen, maar in de natuur - bij andere soorten - is dit dat niet. Maar verticaal klimmen heeft ons lichaam opnieuw gemaakt, zodat weer horizontaal komen een groter probleem zou zijn dan op twee benen te blijven. Dit was een pluspunt voor onze voorouders die in Afrika woonden. Hun lichaamsverwarmingsgebied was verminderd, er verscheen een psychologisch voordeel ten opzichte van roofdieren en ze waren in staat om deel te nemen aan gereedschapsactiviteiten - gereedschap maken.
Als de voorouders van de mens gereedschappen begonnen te maken, betekent dit dat ze een mentale activiteit hebben die de ontwikkeling van spraak inhoudt. Hoe evolueerden de hersenen, bijvoorbeeld het spraakcentrum?
- Ons spraakcentrum heeft erfelijkheid, deze genen zijn vandaag geïsoleerd, maar de helft ervan is onbekend voor de wetenschap. Het spraakapparaat is niet alleen verbonden met de hersenen, het omvat ook het strottenhoofd, de wervelkolom, de onderkaak en het slaapbeen. Bovendien is het niet genoeg om te spreken - het is noodzakelijk om spraak te horen, daarom bracht de ontwikkeling van het spraakcentrum bij mensen de ontwikkeling van gehoororganen met zich mee. Deze veranderingen worden waargenomen in de fossiele resten. Het spraakapparaat begint zich te vormen in habilis - een bekwaam persoon (Homo habilis - red.). Er is een groot probleem met de studie van de hersenen van onze voorouders, omdat de hersenen natuurlijk niet bewaard blijven. Onderzoek naar dit orgaan wordt echter uitgevoerd op afgietsels vanaf het binnenoppervlak van de schedel. Ze tonen het reliëf op de plaats waar het spraakcentrum zich bevindt in een modern persoon. Australopithecus had het niet, Habilis wel,sapiens wordt gladder, omdat hun frontale kwab toeneemt - dat wil zeggen, ze begonnen niet alleen te praten, maar ook te denken. De conclusie is ondubbelzinnig: zowel het brein als het vermogen om over onze voorouders te spreken, zijn ondubbelzinnig geëvolueerd.
Hoe zal een persoon veranderen in de omstandigheden van kolonisatie, bijvoorbeeld Mars?
- Het hangt ervan af welke beginvoorwaarden de mensen daar kunnen creëren voor hun bewoning. Als ze door een of ander wonder precies de aardse op Mars kunnen reproduceren, zal de persoon niet veel veranderen. Mutaties zijn echter onvermijdelijk. In omstandigheden van volledige isolatie van de aarde, zullen mensen die een kolonie op Mars zullen creëren, kunnen transformeren in een nieuwe soort - de marsmannetjes. Maar hoogstwaarschijnlijk zal het niet mogelijk zijn om volledig terrestrische levensomstandigheden op een andere planeet te reproduceren. Dan zullen de veranderingen in het menselijk lichaam afhangen van de omstandigheden op de planeet - straling, zwaartekracht, magnetische velden.
Maar om aardbewoners volledig in marsmannetjes te laten veranderen, moeten genetische veranderingen zich generaties lang ophopen, en daarvoor moeten mensen daar heel lang leven. We hebben een generatielengte van 25 jaar, en dienovereenkomstig zijn duizenden jaren van het leven van de bevolking op Mars nodig. Het is bekend dat rassen in vierduizend jaar worden gevormd - dat wil zeggen hoeveel er nodig is om voorouders te laten verschillen van nakomelingen. Op soortniveau duurt dit 50.000 tot 200.000 jaar. Het is dus noodzakelijk dat deze mensen 50.000 jaar op Mars leven zonder contact met aardbewoners.
Het is moeilijk voor te stellen dat mensen op een andere planeet duizenden jaren lang in volledige afzondering van de aarde leefden en zichzelf met succes reproduceerden. Wat betreft het aanvankelijke aantal Mars-kolonisten, een paar dozijn zal voldoende zijn.
Er zijn stammen op aarde die in kleine aantallen leven. Dit zijn de Andaman-aboriginals die met 200 mensen op de Andaman-eilanden in de Indische Oceaan wonen, en de Sentinelians die op het North Sentinel-eiland wonen. Deze stammen vermijden contact met vreemden, maar dit leidt niet tot hun degeneratie.
'Doet incest ook hen pijn?'
- Incest leidt niet tot ongewenste gevolgen bij het nageslacht, als de ouders geen schadelijke recessieve mutaties hebben. De schade van incest is dat het recessieve gen homozygoot wordt. Maar als dit recessieve gen niet aanwezig is of niet schadelijk is, kunnen verwante individuen kruisen.
Welke rol speelt genetische manipulatie bij het koloniseren van andere planeten?
- De sleutel. Tegenwoordig hebben mensen kennis van populatiegenetica en mutaties. Met behulp van genetische manipulatietechnologieën zullen mensen letterlijk hun tekortkomingen kunnen corrigeren - door de noodzakelijke genen te 'verpesten', gebaseerd op de behoeften van hun omgeving, zullen ze in staat zijn om hun eigenschappen in de richting die ze nodig hebben te corrigeren. Nu ontwikkelt genetische manipulatie zich veel sneller dan de technologie waarmee je naar Mars kunt vliegen. We kunnen het genoom bewerken, maar we zijn nog niet naar Mars. Daarom zal genetische manipulatie, tegen de tijd dat er een ruimteschip is gemaakt dat mensen naar Mars kan brengen, heel ver gaan.
Als iemand naar andere werelden gaat om daarin te overleven, zal hij zichzelf moeten veranderen. Op Mars bijvoorbeeld, in onze moderne lichaamsschelp, zullen we niet kunnen bestaan, omdat daar andere externe en interne organen nodig zijn, dus mensen zullen zichzelf creëren volgens de noodzakelijke behoeften. Hoogstwaarschijnlijk worden andere planeten niet langer door mensen gekoloniseerd.
Hoe beïnvloedt het wetenschappelijke en technische proces de menselijke evolutie?
- Als gevolg van het feit dat de oude man gereedschappen begon te maken, vormde hij het zogenaamde arbeidscomplex van de borstel. Dit is eigenlijk waar de biologische veranderingen van een persoon die verband houden met de ontwikkeling van vooruitgang zijn geëindigd. Maar het penseel is veranderd omdat het voortbestaan van de soort rechtstreeks afhing van de vervaardiging en het gebruik van gereedschappen.
De late wetenschappelijke en technologische vooruitgang heeft onze anatomie nauwelijks beïnvloed. Hij had eerder invloed op de fysiologie. De grote hoeveelheid plantaardig voedsel die mensen sinds de Neanderthalers consumeren, heeft bijvoorbeeld geleid tot mutaties die ons lichaam helpen zetmeel beter af te breken. Maar dit zijn kleine vorderingen.
Het feit is dat het wetenschappelijke en technologische proces erg snel gaat, en dat biologische vooruitgang honderden miljoenen jaren duurt. Om het wetenschappelijke en technologische proces onze biologie te laten beïnvloeden, is het noodzakelijk dat de prestaties ervan ons leven niet honderden jaren achter elkaar verlaten. Maar het verandert snel.
We kunnen zeggen dat we vandaag - als we het hebben over de inwoners van grote steden - in voor ons onnatuurlijke omstandigheden leven. Elke inwoner van een metropool die de straat op gaat, ervaart stress, aangezien een persoon van nature moet leven omringd door een gezin van vijf tot twintig mensen en iedereen zijn hele leven moet kennen. Als hij een vreemdeling ziet, zijn er op het niveau van instincten twee opties mogelijk: met hem trouwen of hem doden. Wilde tijden zijn voorbij en we hebben ons niet aangepast aan nieuwe.
Hoe kan iemand vermoedelijk in de nabije - naar biologische maatstaven - toekomst kijken?
- Het onmiddellijke vooruitzicht van veranderingen in ons uiterlijk is begrijpelijk. Als we analyseren wat er met onze voorouders is gebeurd, wordt het duidelijk dat onze derde kiezen - verstandskiezen, evenals enkele andere tanden - zullen verdwijnen - kinderen worden al geboren zonder tweede snijtand en zonder hoektanden.
Bij moderne mensen zijn verstandskiezen meestal klein, ze groeien tussen de tweede kiezen en de opgaande tak van de onderkaak, wat hun eigenaren veel problemen bezorgt. Vaak zijn de bovenste en onderste derde molaren niet met elkaar in contact. Ze reinigen zich hier niet van, daarom gaan ze snel achteruit.
Maar voor veel mensen uit de oudheid waren derde kiezen de grootste en belangrijkste tanden, en achter hen, naar de opgaande tak, ging een enorme ruimte open. Daarom hebben onze voorouders niet alleen geen problemen ondervonden vanwege deze tanden, maar waren ze er ook van afhankelijk. Met de overgang naar calorierijke vleesvoeding en de komst van gereedschappen is de maat van de tanden minder relevant geworden. Deze tanden begonnen in omvang af te nemen en twee miljoen jaar geleden begon het proces van verdwijning.
Dus onder de vroege Homo werden de overblijfselen gevonden van een persoon met een aangeboren afwezigheid van de rechter onderste derde kies, en op de kaak van Chengziao, die een half miljoen jaar oud is, zijn er niet langer twee verstandskiezen. Nu is deze optie bij bijna de meeste mensen te vinden. Voor sommigen zijn de derde kiezen echter nog steeds de grootste tanden. Nu verkeert de mens als soort in een staat van actieve evolutionaire overgang. Een paar honderdduizend jaar zullen voorbijgaan, en de tweede kiezen zullen verstandskiezen worden genoemd.
De hoofden van mensen worden ronder en kleiner. Deze trend kan echter stoppen en teruggaan, zoals het nu in Engeland gebeurt. Asthenisatie is al 150 jaar aan de gang - mensen worden slanker en groter. Asthenisch lichaamstype is natuurlijk voor onze soort. Het houdt verband met het feit dat we hebben geleerd te leven zoals in de tropen - met behulp van verwarming en warme dingen, tegen de achtergrond waarvan ons lichaam niet hoeft aan te komen om zichzelf tegen de kou te beschermen.
Van de inwendige organen is de appendix de eerste kandidaat voor verdwijning. Het zal in de toekomst volledig verdwijnen of het zal in een klier veranderen. Wat de benen betreft, metamorfoses in de voet zijn onvermijdelijk - het is ondubbelzinnig getransformeerd, omdat het slecht is aangepast om rechtop te lopen. Het is moeilijk om precies te zeggen hoe het eruit zal zien, omdat er in het verleden geen tweevoetige rechtopstaande wezens waren, daarom hebben we geen precedenten ter vergelijking. Hoogstwaarschijnlijk zullen de spieren van de voet worden vervangen door een ligamenteus apparaat en zal de voet zelf eruit zien als een olifant. De voet wordt kleiner, krijgt een vetkussen en de bogen verdwijnen, omdat ze niet nodig zijn. Om dezelfde reden zullen de fibula en reukzin verdwijnen.
Het portret van onze nakomelingen is niet erg aantrekkelijk
- Vanuit het standpunt van Australopithecus zijn jij en ik ook niet erg aantrekkelijk. Aantrekkelijkheid is een subjectief concept. Vanuit het standpunt van een amfibie zijn we bijvoorbeeld over het algemeen iets onvoorstelbaars. Stel je voor hoe, in haar begrip, haar eruit ziet. Het is één ding als de huid glad, vochtig, glanzend en met giftige klieren is, en iets anders als er iets borstelig uit steekt.
Onze staat voor ons in onze perceptie van de enige aantrekkelijke, terwijl andere opties voor het uiterlijk - onze voorouders of afstammelingen - ons iets ondenkbaars lijken.
