Редактирование геномов человека

  Китайские ученые первыми в мире сообщили о редактировании генома человеческого эмбриона. Результаты, опубликованные в онлайн-журнале Protein & Cell [1], подтверждают распространенные слухи о проведении подобных экспериментов — слухи, давшие начало резонансным дебатам, разразившимся в марте 2015 г. [2, 3] об этичности подобных работ.

  Группа китайских ученых, возглавляемая Джунджу Хуаном (Junjiu Huang), исследователем функций генов в Университете Сан Ят-сен (Sun Yat-sen University, Китай), попыталась обойти проблемные вопросы, используя «нежизнеспособные» эмбрионы, которые не могут привести к рождению ребенка, полученные из местных клиник репродукции. Исследовательская группа провела попытку модификации гена, ответственного за β-талассемию — потенциально летального заболевания крови, — используя метод генетического редактирования CRISPR/Cas9. По словам ученых, их результаты позволили обнаружить серьезные препятствия на пути к использованию метода в медицинских целях.

  «Я полагаю, что это первое сообщение о применении CRISPR/Cas9 на предимплантационных эмбрионах человека, и потому исследование является знаковым, так же как и предупреждающим, — говорит Джордж Дэли (George Daley), специалист в области стволовых клеток Гарвардской Медицинской Школы (Harvard Medical School, США), — Исследование должно стать жестким предостережением любым практикующим клиницистам, считающим, что данная технология пригодна для экспериментального устранения генов заболеваний».

  Некоторые специалисты утверждают, что технология генетического редактирования эмбрионов может стать светлым будущим из-за возможности устранения тяжелых генетических заболеваний еще до рождения ребенка. Однако противники полагают, что это поднимает этические вопросы: исследователи предупреждали в мартовском выпуске журнала Nature [2], что, поскольку генетические изменения эмбрионов — модификации зародышевой линии — наследуемы, они могут оказать непредсказуемое действие на будущие поколения. Исследователи также выражают озабоченность по поводу того, что любые работы по генетическому редактированию человеческих эмбрионов могут стать скользким путем к небезопасному или неэтичному использованию метода.

  Статья группы Хуана, похоже, снова разожгла споры, касающиеся генетического редактирования эмбрионов. Кроме того, согласно некоторым сведениям, и другие исследовательские группы в Китае проводят эксперименты на эмбрионах человека.

➡  Проблемный ген

  Метод, использованный группой Хуана, включает инъецирование в эмбрион ферментативного комплекса CRISPR/Cas9, связывающего и разрезающего ДНК в определенных участках. Этот комплекс можно настроить на вырезание проблемных генов, которые затем замещаются другой молекулой, введенной в то же время. Эта система хорошо изучена на клетках взрослого человека и эмбрионах животного. Однако до настоящего времени сообщений о применении подхода на эмбрионах человека опубликовано не было.

  Хуан и его коллеги намеревались проверить, может ли метод привести к замещению гена в одноклеточном оплодотворенном эмбрионе человека: все клетки, получающиеся в результате развития эмбриона в таком случае могли бы иметь замененный ген. Полученные из клиник репродукции эмбрионы были созданы с помощью метода экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), но несли лишние хромосомы в результате оплодотворения двумя сперматозоидами. Такая аномалия делает невозможным живорождение, несмотря на то, что эмбрионы с лишними хромосомами проходят первые стадии развития.

  Группа Хуана исследовала способность системы CRISPR/Cas9 редактировать ген HBB, кодирующий белок β-глобин человека. Мутации в этом гене связаны с развитием β-талассемии.

➡  Серьезное препятствие

  Исследовательская группа инъецировала ферментативный комплекс 86 эмбрионам и ожидала в течение 48 часов — за это время эмбрионы делились примерно до 8 клеток каждый. Из 71 выжившего эмбриона 54 подверглись генетической диагностике. В ходе анализа было обнаружено, что только у 28 эмбрионов произошло вырезание мутантного гена, и только часть из них несла замещенный генетический материал. «Если вы хотите проделывать это на нормальных эмбрионах, то необходима точность, близкая к 100%. Вот почему мы остановились. Мы считаем, что метод еще слишком недоработан», — говорит Хуан.

  Кроме того, группа ученых обнаружила неожиданное количество нецелевых мутаций, предположительно внедренных комплексом CRISPR/Cas9, действовавшим в других частях генома. Этот эффект вызывает особенно много опасений вокруг зародышевого генетического редактирования, поскольку непредусмотренные мутации могут оказаться патогенными. Уровень таких мутаций гораздо выше, чем наблюдаемый при генетическом редактировании эмбрионов мышей или клеток взрослого человека. Как отмечает Хуан, его группа, вероятно, выявила только часть непреднамеренных мутаций, поскольку их исследование было обращено только на экзом (белок-кодирующую часть генома). «Если бы мы провели полногеномное секвенирование, то, вероятно, нашли бы больше мутаций», — отмечает исследователь.

➡  Этические вопросы

  По словам Хуана, его работа была отвергнута журналами Nature и Science, частично, из-за этических вопросов; оба журнала отказались давать комментарии.

  Хуан также добавляет, что критики статьи объясняют низкий уровень эффективности и высокую частоту нецелевых мутаций возможной особенностью аномальных эмбрионов, использованных в работе. Исследователь признает критику, но отмечает, что из-за отсутствия примеров генетического редактирования нормальных эмбрионов невозможно узнать, будет ли методика срабатывать в них иначе.

  И, тем не менее, он утверждает, что такие эмбрионы являются более значимой моделью, в том числе и более близкой к нормальным эмбрионам человека, чем эмбрионы модельных животных или клетки взрослого человека. «Мы хотели показать свои данные миру, чтобы люди знали, что действительно происходит в такой модели, вместо того, чтобы рассуждать о том, что могло бы произойти, не имея данных», — говорит Хуан.

  «Это подчеркивает сказанное ранее: в таких исследованиях необходима пауза, чтобы удостовериться, что мы обладаем достаточными основаниями для дискуссии о дальнейшем направлении развития», — утверждает Эдвард Ланфье (Edward Lanphier), один из исследователей, выступивших с предостережением в журнале Nature. Ланфье является президентом компании Sangamo BioSciences (США), применяющей технику генетического редактирования на клетках взрослого человека.

  В дальнейшем Хуан планирует работать над уменьшением числа нецелевых мутаций, используя неэмбриональные клетки человека или модельных животных. Он рассматривает несколько стратегий: корректировку ферментов на более точную направленность к желаемому месту, внедрение ферментов в другой форме, которая позволила бы регулировать их путь, или изменение концентрации вводимых ферментов и восстанавливающих молекул. Исследователь полагает, что также может принести пользу использование других методов генетического редактирования. Система CRISPR/Cas9 относительно эффективна и легка в использовании, однако известно, что еще одна система TALEN вызывает меньше непреднамеренных мутаций.

  Безусловно, споры вокруг генетического редактирования эмбрионов человека еще продолжатся, однако система CRISPR/Cas9 известна своей легкостью использования, потому Ланфье опасается, что еще больше исследователей начнут работать, пытаясь улучшить результаты Хуана. «Вседоступность и простота создания CRISPR дает возможность ученым в любой части света проводить любые эксперименты», — отмечает Ланфье.

  По некоторым данным, по меньшей мере еще четыре группы в Китае проводят эксперименты по генетическому редактированию эмбрионов человека.

1. CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes. 
Doi. 10.1007/s13238-015-0153-53. — http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs13238-015-0153-5
2. Don’t edit the human germ line. Doi:10.1038/519410a. — http://www.nature.com/news/don-t-edit-the-human-germ-line-1.17111
3. A prudent path forward for genomic engineering and germline gene modification. Doi: 10.1126/science.aab1028. — http://www.sciencemag.org/content/348/6230/36
(ссылки иногда не открываются,не пугаемся,надеемся,ждем,обновляем страничку)
По материалам NatureNews — http://www.nature.com/news/ethics-of-embryo-editing-paper-divides-scientists-1.17410
Перевод — cbio.ru — http://cbio.ru/page/43/id/5706/

Физиология обмана

  Люди отличают истинное движение от ложного. Они прекрасно понимают, когда человек действительно собирается взять ручку, чашку или монетку, а когда лишь делает вид, что берет. Тем не менее фокусники легко обманывают зрителей. Речь идет не об иллюзионистах, выходящих на публику в окружении шкафов, зеркал и ширм, а о манипуляторах, у которых только ловкость рук и, конечно, годы тренировок. Причем упражнять им приходится не только пальцы, но и некоторые области мозга. 

➡  Увидел, дотянулся, ухватил

  Движениями фокусников заинтересовалась физиолог Кристина Кавина-Пратези. Она итальянка, выросла в деревне, получила степень в Веронском университете, стажировалась в Канаде, а затем перебралась в университет Дарема (Великобритания), на кафедру психологии, хотя область ее исследований относится скорее к физиологии высшей нервной деятельности.

  Не подумайте, что Кристина со времени первого посещения цирка мучилась вопросом, куда исчезла монетка из ладони фокусника, и наконец решила лично разобраться в этом вопросе. Просто ее интересует, как мозг использует зрительную информацию для распознавания предметов и манипуляций с ними. А где манипуляции, там, конечно, и фокусники.

  Допустим, человек собирается взять какой-то предмет. Кавина-Пратези в своих статьях обычно рассуждает не о предмете вообще, а о чашке кофе. Именно кофе, а не чая, и уж ни в коем случае не о пустой посуде. Берем, стало быть, чашку кофе. Для этого ее прежде всего нужно увидеть. Информация от сетчатки глаза непрямыми путями проходит по мозгу и попадает в его затылочную область, в зрительную кору.

  Оттуда нервные импульсы растекаются по двум основным направлениям: вентральному и дорзальному. Об их существовании физиологи узнали еще 30 лет назад. Вентральный поток оканчивается в нижней височной коре, где происходит распознавание зрительного стимула, то есть мы понимаем, что увидели именно чашку. С кофе. Вентральная зрительная система отвечает на вопрос «что?». Дорзальный поток нервных импульсов идет в париетальную (теменную) область коры. В этой зоне расположен «центр наведения», который устанавливает, где именно находится желанный объект и можно ли до него дотянуться. А когда мы протягиваем к чашке руку, дорзальный поток координирует ее движения. Это канал «где?» и «как?», канал действия. Вентральная система предназначена для зрительного восприятия, а дорзальная для визуального контроля за действиями.

Рис. 7.14. Представительство ядер таламуса в коре на верхнебоковой (А) и медиальной (Б) поверхностях:
1 – медиальное дорзальное; 2 – переднее вентральное; 3 – вентролатеральное; 4 – вентральное заднелатеральное; 5 – медиальное коленчатое; 6 – дорзальное и латеральное задние; 7 – подушковое; 8 – латеральное коленчатое; 9 –переднее ядро

  Само взятие предмета, которое кажется нам единым движением, распадается по меньшей мере на две составляющие: протягивание руки к объекту и его захват. Причем, как установили Кристина Кавина-Пратези и ее коллеги, за эти компоненты отвечают разные зоны теменной коры. Исследователи поставили относительно простой опыт. Его участникам вместо чашки кофе предлагали фигурки сложной формы, составленные из нескольких деталей конструктора «Лего». На эти фигурки нужно было просто смотреть, или коснуться их суставами пальцев, или, взявши в руку, приподнять на сантиметр и положить на прежнее место. Иногда объект лежал на некотором расстоянии от руки, и до него приходилось тянуться, а в другой серии опытов фигурку клали вплотную к ладони, и, чтобы коснуться ее, достаточно было шевельнуть пальцем. Исследователи использовали метод функциональной магнитно-резонансной томографии, с помощью которой определяли, какие районы коры активны во время каждого действия. (Прибор определял степень насыщения крови кислородом: в функционально активных участках головного мозга она выше.) Когда участники эксперимента касались суставами сжатой ладони близкой или удаленной конструкции, ученые наблюдали, какие области коры функционируют при перемещении руки к предмету. Когда же они работали с лежащей вплотную фигуркой, трогали ее или брали в руку, прибор регистрировал области, активные при захвате. И оказалось, что протягивание руки к предмету, или, как его называют исследователи, транспортный компонент, и собственно захват — независимые друг от друга действия, которыми управляют разные отделы теменной коры.

➡  А ну-ка, обмани!

  И вот, разложив на составляющие обычное движение «взять предмет», Кавина-Пратези с коллегами из других британских университетов взялась за манипуляторов, они же престидижитаторы, что буквально означает «люди с очень быстрыми пальцами». Никто не делает столько ложных захватов, как они, но почему все выглядит так правдоподобно? В чем заключается их знаменитая ловкость рук? Цель первого эксперимента, который поставили исследователи, состояла в том, чтобы обнаружить разницу между настоящим и ложным движением у фокусников и обычных людей. 

  В исследованиях принимали участие десять престидижитаторов и десять контрольных субъектов (пять левшей и пять правшей, все мужчины). Обе группы выровняли по возрасту, а фокусников еще и по квалификации, то есть профессиональному стажу, количеству выступлений в год и времени ежедневных тренировок. Интересно, что даже в таком безобидном эксперименте ученые действовали в соответствии с заключением этической комиссии Даремского университета и принципами Хельсинкской декларации. Во всяком случае, они сочли необходимым упомянуть об этом в статье.

  В качестве объектов манипуляции исследователи выбрали простые, но одинаково привычные (или непривычные) фокусникам и рядовым гражданам предметы: прямоугольные деревянные брусочки. Размер у них был разный, а площадь поверхности одинаковая: 5х5 см или 8,3х3 см. Такие деревяшечки брать в руку гораздо удобнее, чем чашку, к тому же нет риска пролить кофе.

  Человек садился к столу, на котором в 30 см от края стола и в 10 см слева от линии середины тела для правшей и справа для левшей лежал брусок. Участников эксперимента просили взять этот брусочек большим и указательным пальцами и переложить в точку, симметричную относительно средней линии. Во втором задании они должны были притвориться, что берут и перекладывают брусок, то есть сделать ложный захват в нескольких сантиметрах от объекта.

  Перед началом эксперимента ведущая рука испытуемого с пальцами, собранными в щепоть, лежала на стартовой кнопке, расположенной на линии середины тела. На разглядывание бруска у человека было две секунды, затем раздавался сигнал, по которому надлежало переложить объект или сделать обманное движение. И как только участник эксперимента поднимал руку и отпускал кнопку, закрывался специальный ставень, и человек уже не видел бруска. Такое устройство придумали для большего правдоподобия. Дело в том, что фокусники, выступая, не смотрят на руки и предметы, как не глядит на ноги хороший танцор. Они не сводят глаз с аудитории, чтобы отвлечь ее от своих манипуляций. Участники эксперимента делали по 30 настоящих и ложных перемещений, а кубики разного размера им подкладывали в случайном порядке. Движения рук исследователи записывали на видео, кроме того, на три пальца — большой, указательный и мизинец — прикрепили метки, испускающие сигнал частотой 86 Гц. Сигнал позволял регистрировать параметры движения: время, которое занимает движение руки к предмету, его максимальную скорость и время, за которое рука разгоняется до этой скорости. Анализируя фазу захвата, исследователи учитывали максимальное раскрытие ладони перед захватом и время, прошедшее до максимального раскрытия. Кристина Кавина-Пратези и ее коллеги — отнюдь не первые, кто сравнивает движения профессиональных манипуляторов и дилетантов. Их результаты совпали с данными, которые получали раньше другие исследователи. Ложные, то есть пантомимические движения легко отличить от настоящих, потому что рука в этом случае движется медленнее, а ладонь перед захватом раскрывается не так широко, как при реальном действии.

  Например, перед захватом большого брусочка расстояние между большим и указательным пальцами составляло около 120 мм, а при ложном движении — лишь 90 мм. Такое различие вполне объяснимо: когда объект отсутствует, нет необходимости приспосабливаться к его размерам. Но пальцы престидижитаторов всегда раскрываются так, что расстояние между ними больше размера объекта, поэтому брусочек можно удобно и надежно схватить. Для большого бруска это расстояние составляло 100-110 мм, независимо от того, какое движение выполняли фокусники, реальное или ложное. Причем движения их пальцев были выверены и одинаково точны на всем протяжении опытной серии.

  Участники эксперимента работали фактически вслепую и время от времени тыкали рукой не туда. Члены контрольной группы чаще промахивались при реальном захвате, у манипуляторов доля промахов для реальных и ложных движений была сходной, причем ошибались они реже, чем обычные люди.

  Итак, лучший способ обмануть — сделать по-настоящему. Но у фокусников правдоподобной оказалась только последняя стадия движения — захват, а к предмету рука движется, как у обычных людей: при пантомиме ее скорость меньше, чем при реальном действии, когда она разгоняется до 950 мм/с. Эти результаты согласуются с уже известным нам фактом, что за транспортную и хватательную составляющие движения отвечают разные зоны теменной коры. Объективные научные данные свидетельствуют о том, что манипуляторы специально не отрабатывают скорость и траекторию движения руки к предмету, хотя большинство людей уверены в обратном. (Самих фокусников ни о чем не спрашивали.) Впрочем, исследователи, как и фокусники, тоже сосредоточили основное внимание на захвате, поэтому пока затрудняются сказать, насколько хорошо престидижитаторы симулируют транспортный компонент.

  Правдоподобного захвата оказалось вполне достаточно для того, чтобы все движение в целом выглядело убедительно. В этом эксперименте манипуляторы показали свое полное превосходство, но ведь они годами учатся притворяться, что хватают предметы, а рядовым гражданам это в новинку, к тому же им во время манипуляции не дают смотреть на брусок. И ученые несколько изменили условия опыта: пусть и фокусникам будет неудобно. Пусть они попробуют поработать не большим и указательным пальцами, а большим и мизинцем. Такую козу им обычно складывать не приходится. Однако же и это испытание манипуляторы выдержали с честью. Их движения по-прежнему были откалиброваны, и ложный захват не отличался от настоящего.

➡  Нейромагия

  Итак, исследователи выяснили, что обманные движения профессиональных фокусников неотличимы от настоящих, потому что имеют те же параметры. Но как манипуляторы добиваются такого результата? И тут самое время вспомнить про первый этап действия с предметом — его надо увидеть, понять, что это такое и где находится. Ученые предположили, что ложные движения неотличимы от настоящих, потому что при пантомиме манипуляторы используют зрительную информацию о реальном объекте, только представляют себе, что он находится не там, где лежит, а там, откуда его понарошку нужно взять. Хотя если предмет представляют, так, может, и смотреть на него не обязательно, а достаточно вообразить, что на этом месте лежит спичечный коробок или стоит чашка кофе? Что фокусники, чашек не видали?

  Чтобы выбрать между этими вариантами, исследователи предложили третий эксперимент, в котором участники должны были совершать ложный захват предмета, отсутствующего в их поле зрения. То есть из цепочки «посмотрел — дотянулся — схватил» убрали первое звено. В этом эксперименте участвовали семь фокусников и семь обычных людей (пять правшей и два левши). Им предложили хорошо знакомые объекты известных размеров: батарейки АА, С и D. Выбор пал на батарейки, поскольку они толстенькие и их удобно брать со стола, а также потому, что они не относятся к обычному реквизиту манипуляторов. Батарейку помещали в 30 см от человека и просили ее взять, ухватив поперек большим и указательным пальцами, как в предыдущих экспериментах. При этом под каждую батарейку клали бумажку с надписью «АА», «С» или «D». Затем испытуемые должны были притвориться, что перекладывают батарейку, но самого предмета не было. Вместо него лежала только соответствующая этикетка, а батарейку предстояло вообразить. Испытания состояли из трех блоков: реального, ложного и смешанного, в котором реальные и ложные захваты чередовались случайным образом. Два первых блока состояли из 21 пробы, по 7 для каждой батарейки, а смешанный — из 30 подходов, по 5 для каждого размера. В каждом блоке батарейки чередовали случайным образом.

  Оказалось, что при ложном захвате отсутствующего предмета фокусники выступили не лучше обычных людей. Их руки двигались с меньшей скоростью, и пальцы раскрывались не так широко, как прежде. Значит, престидижитаторы могут обмануть нас ложным движением только в том случае, если хотя бы взглянут на объект манипуляции, но если он отсутствует, у них ничего не выходит.

  Фокусник может представить себе чашку, батарейку или деревянный брусок. Образ этот родится, видимо, в вентральной системе, ибо отвечает на вопрос «что?». Но за перемещения предмета отвечает дорзальная система «где?». Исследователи предположили, что манипуляторы умеют каким-то образом ее перенастраивать. В результате долгих тренировок затылочно-теменная область коры научилась при управлении хватательным движением использовать информацию о реальном объекте, расположенном в другом месте. Но для этого информацию необходимо иметь, иначе использовать нечего. Предмет нужно увидеть и передать сведения о нем в зрительную кору. Картины, порожденные воображением, реальность не заменяют.

  Талант фокусника, следовательно, заключается в его способности использовать зрительную информацию о реальном объекте для того, чтобы правильно рассчитать ложное движение пальцев. Как развивается такая способность? Кристина Кавина-Пратези и ее коллеги надеются, что исследования с использованием соответствующих технологий позволят выявить области мозга, стимулированные при разных типах движения, и ответить на этот вопрос.

Н.Л. Резник

«Химия и жизнь» №7, 2011. Стр. 29-31.

Почему мы помогаем другим

“Проблемой сотрудничества я впервые заинтересовался в 1987 г., когда в качестве аспиранта изучал в Венском университете математику и биологию. Во время отдыха в Альпах с другими университетскими аспирантами и профессорами я узнал об одном парадоксе теории игр, который называется дилеммой заключенного и наглядно показывает, почему идея сотрудничества привела в такое замешательство биологов-эволюционистов. 

Эта дилемма выглядит следующим образом. Представьте двоих сообщников, арестованных за подготовку преступления, каждому из которых предстоит получить за это приговор суда. Обвинитель конфиденциально опрашивает обоих, а затем предлагает каждому условия сделки. Если один сообщник выдаст другого, а последний промолчит, выдавший получит только год, тогда как промолчавший — целых четыре года тюрьмы. Если они будут сотрудничать между собой и не станут выдавать друг друга, обоим сократят срок на два года. Однако если сообщники начнут уличать один другого, им предстоит отбыть в тюрьме по три года.

Поскольку каждый сообщник опрашивается отдельно, никто из них не знает, как поступит напарник — обманет или будет с ним сотрудничать. Представляя возможный исход дела по таблице наказаний, можно увидеть, что с точки зрения каждого из сообщников наилучшим решением будет обмануть напарника, возложив на него всю ответственность. Поскольку оба используют одну и ту же цепочку рассуждений, а потому выбирают обман, оба получают почти самое тяжелое наказание (три года тюрьмы), вместо двухлетнего срока, на который они могли бы рассчитывать, если бы сотрудничали между собой.

Подобная дилемма заключенного немедленно подкупила меня возможностью исследовать связь между столкновением интересов и сотрудничеством. Со временем мы с моим научным руководителем Карлом Зигмундом (Karl Sigmund) разработали методику компьютерного моделирования данной дилеммы, используя большие человеческие сообщества вместо предыдущих двух сообщников. Применяя эту новую методику, мы смогли наблюдать, как в действиях представителей таких сообществ прослеживаются определенные стратегии, меняющиеся от обмана к сотрудничеству и наоборот, а также проходящие через циклы подъема и спада. С помощью подобного рода моделирования мы выявили механизм, который способен подавлять предрасположенность естественного отбора к формированию эгоистичного поведения, превращая возможных обманщиков в тех, кто готов оказывать помощь другим.

Мы начали со случайного распределения обманщиков и сотрудничающих, а после окончания каждого раунда игры победители производили потомство, которое должно было участвовать в следующем раунде. Это потомство придерживалось в основном стратегии родителей, хотя случайные мутации могли приводить к изменению всей стратегии. В ходе моделирования мы обнаружили, что в течение нескольких поколений все представители популяции прибегали к обману в каждом раунде игры.

Спустя некоторое время неожиданно возникала новая стратегия: начавшие сотрудничать игроки попросту повторяли действия друг друга— т.е. отвечали услугой на услугу. Подобное изменение быстро приводило к образованию сообществ, где доминировали те, кто сотрудничал между собой.

Такого рода механизм эволюции сотрудничества между постоянно встречающимися особями известен как прямое взаимодействие. Яркий пример — летучие мыши-вампиры. Если в какой-то день такой мыши не удается самостоятельно добыть кровь жертвы, она начинает выпрашивать питание у своих сытых соседей в месте ночлега. Если ей повезет, один из местных сородичей поделится с ней кровавой пищей, отрыгнув ее прямо в рот голодной мыши. Эти вампиры живут устойчивыми группами и ежедневно после охоты возвращаются к месту ночлега. Таким образом, все члены одной группы регулярно встречаются друг с другом. Как показали исследования, летучие мыши запоминают, какие именно сородичи помогли им в час нужды, и когда наступает голодный день уже для щедрой мыши, должник вероятнее всего возвращает свой долг.

Особенно интересным результатом нашего раннего компьютерного моделирования стало обнаружение существования различных видов такого прямого взаимодействия. В течение 20 поколений на смену изначальной стратегии услуги за услугу приходила более великодушная стратегия, по которой игроки могли продолжать сотрудничать даже в случае обмана со стороны партнера. Мы, по существу, наблюдали эволюцию прощения — появление стратегии прямого взаимодействия, позволявшей игрокам не обращать внимания на случайные ошибки друг друга.

Другая возможность для появления сотрудничества в обществе возникает тогда, когда сотрудничающие и обманщики оказываются неравномерно распределены среди населения; этот механизм получил название пространственного отбора. Соседи (или друзья по социальной сети) обычно склонны к взаимопомощи, поэтому сотрудничающие — те, кто готов помогать другим, — живут сгруппировано, и такие объединения могут со временем увеличиваться в размерах, обеспечивая преимущество в соперничестве с обманщиками. Пространственный отбор действует и среди более простых организмов. У дрожжевых клеток сотрудничающие — «кооператоры» — производят фермент, который используется для переваривания сахара. На это они расходуют собственные ресурсы. Однако есть и обманщики, которые сами ничего не создают, а лишь поглощают произведенное кооператорами. Как показали исследования, которые независимо друг от друга провели Джефф Гор (Jeff Gore) из Массачусетсского технологического института и Эндрю Марри (Andrew Murray) из Гарвардского университета, в очень хорошо перемешанных популяциях дрожжевых клеток верх берут обманщики, тогда как в популяциях с отчетливо обособленным расположением кооператоров и обманщиков, наоборот, побеждают кооператоры.

Один из, пожалуй, наиболее непосредственных интуитивных механизмов эволюции альтруизма, связанный с сотрудничеством между генетически родственными индивидами, именуется родственным отбором. В подобной ситуации индивиды приносят определенные жертвы ради своих родственников, поскольку имеют общие с ними гены. Таким образом, хотя помогая нуждающемуся в помощи родственнику, кто-то может снижать свою личную репродуктивную приспособленность, он все равно будет способствовать распространению их общих родственных генов. Биолог XX в. Джон Холдейн (J.B.S. Haldane), впервые высказавший идею родственного отбора, выразился на этот счет следующим образом: «Я брошусь в реку, чтобы спасти двух своих братьев или восемь кузенов». Он имел в виду то обстоятельство, что с родными братьями и сестрами нас связывают 50% общих генов, тогда как с двоюродными— лишь 12,5%. (Как выясняется, расчет эффективности действия родственного отбора представляет собой весьма не простую задачу, которая ввела в заблуждение многих исследователей. Не случайно мои коллеги и я продолжаем горячо спорить сегодня по поводу математической составляющей теории родственного отбора.)

Четвертым механизмом, способствующим возникновению сотрудничества, выступает косвенное взаимодействие, и оно существенно отличается от прямого взаимодействия, которое мы с Зигмундом изучали на начальном этапе своего исследования. При косвенном взаимодействии один индивид решает помочь другому, исходя из репутации последнего. Тот, кто известен тем, что оказывал помощь другим переживающим трудные времена, вполне может встретить доброжелательное отношение со стороны незнакомцев, когда его собственная судьба начинает вдруг складываться не лучшим образом. Соответственно, в подобной ситуации вместо психологического настроя типа: «Я помогу тебе, а ты поможешь мне» сотрудничающий готов будет мысленно сказать: «Я помогу тебе, а кто-то другой поможет мне». Например, у японских макак (где эта помощь выражается в уходе за шерстью) особи с низким статусом, ухаживая за обладателями высокого статуса (у которых хорошая репутация), могут улучшить собственную репутацию — и, соответственно, сами получить дополнительное ухаживание благодаря лишь тому, что этот процесс увидят остальные члены стаи.

Наконец, индивиды способны совершать альтруистические поступки и ради высшего блага, чем поддержка одного собрата. Этот пятый механизм, с помощью которого может возникнуть сотрудничество, получил название группового отбора. Существование данного механизма признавал еще сам Дарвин, который заметил в своей книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871), что «...племя, заключающее в себе большое число членов, которые всегда готовы помогать друг другу и жертвовать собой для общей пользы, должно одержать верх над большинством других племен, а это и будет естественный отбор». С тех пор биологи яростно спорят по поводу идеи о том, что естественный отбор может способствовать сотрудничеству ради улучшения репродуктивного потенциала конкретной группы.

Впрочем, произведенное исследователями, включая меня, математическое моделирование помогло установить, что подобный отбор способен действовать на самых разных уровнях — от генов отдельных индивидов до групп родственников и даже целых видов. Таким образом, хотя сотрудники компании могут соревноваться друг с другом ради продвижения по служебной лестнице, они также сотрудничают, чтобы обеспечить успех их коллективного бизнеса в конкуренции с другими компаниями.

➡  Одно для всех

Эти пять механизмов, ответственные за появление сотрудничества, относятся к самым разным видам живых организмов, от амеб до зебр (а иногда касаются даже генов и прочих компонентов клеток). Подобная универсальность заставляет предположить, что сотрудничество было движущей силой эволюции жизни на Земле. Более того, существует отдельная группа, в которой эффект сотрудничества проявился с особой силой: это люди. Миллионы лет эволюции превратили медлительную и беззащитную обезьяну в наиболее могущественное существо на планете, в такой биологический вид, который создал умопомрачительное количество технологий, позволивших человеческому роду покорять океанские глубины, исследовать космическое пространство, а также немедленно рассказывать всему миру о своих достижениях с помощью радио и телевидения. Все эти грандиозные задачи мы решили объединенными усилиями. В самом деле, люди как биологический вид более всех склонны к совместной деятельности — они, если хотите, «суперкооператоры».

С учетом того, что приведенные пять механизмов сотрудничества характерны для всей природы, возникает вопрос: что заставляет именно людей быть наиболее готовыми к оказанию помощи друг другу? С моей точки зрения, люди чаще любого другого существа предлагают поддержку на основе косвенного взаимодействия, т.е. из соображений репутации. Почему? Потому что только люди обладают полноценным языком (и, соответственно, называют друг друга по имени), что позволяет им делиться информацией обо всех— от непосредственных членов семьи до абсолютно незнакомых людей на противоположной стороне Земли. Мы одержимы проблемами, кто и почему сделал что-то кому-то, поскольку в окружающей нас социальной сети наша позиция всегда должна выглядеть безупречно. По результатам исследований, все принимаемые людьми решения (от того, какую предпочесть благотворительную деятельность, до того, в какую вновь созданную акционерную компанию следует вкладывать деньги) отчасти строятся на соображениях репутации.

Определенные дилеммы сотрудничества с участием более чем двух игроков называются играми общественного блага. Например, в такой игре все члены группы получают пользу от моего сотрудничества; однако в то время как все находятся в равных финансовых условиях, я увеличиваю свой собственный доход, переключаясь с сотрудничества на обман. Таким образом, призывая всех к сотрудничеству, я одновременно принимаю «умное» решение обмануть. Однако проблема в том, что все члены группы мыслят одинаково, а потому то, что начинается как сотрудничество, в конце приобретает вид обмана.

В 1968 г. в своей статье «Трагедия общин» покойный ныне американский эколог Гаррет Хардин (Garrett Hardin) описал классический сценарий судьбы общественных благ. Группа фермеров совместно арендует общественные пастбищные угодья, на которых допускает чрезмерный выпас своего скота, что угрожает полным истощением травяного покрова. Они делают это, хотя знают, что в итоге будет уничтожен ресурс, принадлежащий всем людям, включая их самих. Аналогия с сегодняшним беспокойством по поводу различных природных богатств — от нефти до чистой питьевой воды — вполне очевидна. Если сотрудничающие склонны совершать обман, когда дело доходит до сохранения общественной собственности, как мы вообще можем надеяться сохранить экологический капитал планеты для будущих поколений?

➡  Все ради одного

К счастью, не все надежды потеряны. В результате ряда компьютерных экспериментов, проведенных Манфредом Милински (Manfred Milinski) и его коллегами в Институте эволюционной биологии им. Макса Планка в городе Плоне в Германии, удалось выявить несколько факторов, мотивирующих людей быть хорошими распорядителями принадлежащей всем собственности в играх общественного блага. Исследователи предоставили игрокам по €40 и предложили им компьютерную игру, где каждый из них должен был использовать эти деньги для сохранения контроля над климатом Земли. Участникам было сказано, что в каждом раунде игры от них требуется вкладывать часть этих денег в общий фонд. Если к концу десятого раунда в этом общем фонде накопится €120 или бо́льшая сумма, то за климат можно не беспокоиться, а игроки возьмут себе оставшиеся у них деньги. Если же будет собрано менее €120, то мировой климат понесет непоправимый ущерб, а игроки потеряют все предоставленные им деньги.

Несмотря на то что игрокам часто не удавалось спасти климат из-за нехватки в фонде нескольких евро, исследователи отметили, что в их поведении от раунда к раунду появлялись некоторые изменения, позволявшие догадываться о причинах увеличения их щедрости. Исследователи обнаружили, что игроки проявляли больший альтруизм, когда получали авторитетную информацию о климатических исследованиях, и это показывает, что для жертв ради высшего блага людям необходимо быть уверенными в действительном существовании конкретной проблемы. Они также были более щедрыми, если им позволяли вносить свой вклад открыто, не скрывая личности, — т.е. когда свою роль играла репутация. Важность в этом случае репутации подчеркнули также исследователи британского Университета Ньюкасла, которые выяснили, что люди бывают более щедрыми, чувствуя, что за ними наблюдают.

Эти факторы вступают в действие каждый месяц, когда по моему адресу приходит счет за газ. В этом счете его потребление в моем личном домашнем хозяйстве сопоставляется со средним расходом газа в соседних домах в пригородах Бостона, а также с другими, наиболее экономичными показателями. Видя, как наши показатели соотносятся с соседскими, моя семья получает мотивацию для более экономного расходования газа: каждую следующую зиму мы стараемся снижать температуру воздуха в своем доме на 1°F.

Компьютерное эволюционное моделирование показывает, что сотрудничество, по существу, нестабильно: периоды успешной кооперации неизбежно сменяются проклятием обмана. И все-таки дух альтруизма, похоже, неизменно возрождается, а наш моральный компас вновь указывает верное направление. Циклы сотрудничества и предательства прослеживаются по взлетам и падениям в истории человечества, по колебаниям политических и финансовых систем. В какой части одного из таких циклов мы, люди, находимся в данный момент, сказать трудно, однако очевидно, что мы могли бы лучше совместно трудиться для решения наиболее неотложных мировых проблем. Теория игр показывает нам путь к этому. Для сдерживания обманщиков законодателям следует учитывать факторы косвенного взаимодействия, информирования и репутации. Они должны в полной мере использовать эффективность этих факторов для нашего общего участия в самой главной из игр общественных благ: перед 7 млрд игроков поставлена задача сохранить быстро убывающие ресурсы нашей планеты”.

Мартин Новак

Как бактерии отличают свою ДНК от вирусной

  Молекулярный мусор помогает бактериальной клетке запоминать последовательности из вирусных генов, чтобы впоследствии использовать их для отражения вирусной атаки.

  Мы с детства помним картинку из школьного учебника: вирус-бактериофаг с «головой»-многогранником, стебельчатым «туловищем» и несколькими «ножками», похожий на какой-то загадочный аппарат, садится на бактериальную клетку и впрыскивает в неё свой геном. Последствия операции – в клетке появляются новые вирусные частицы (всё те же «головы», «туловища» и «ножки»), которые в конце концов разрушают бактерию. Она кажется нам совершенно беззащитной перед вирусной атакой но было бы действительно странно, если бы бактериальные клетки не обзавелись противовирусной «системой сдерживания».

(Бактериофаги на кишечной палочке.)

  Такие системы действительно есть, и одну из них, под названием CRISPR/Cas, часто называют бактериальным иммунитетом – потому что с её помощью бактерия может запоминать информацию о вирусах и использовать её для защиты от будущих инфекций. То есть здесь у нас есть аналог иммунной памяти многоклеточных животных. Работает она так: в бактериальной хромосоме есть участок CRISPR, сокращённо от Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats – короткие палиндромные повторы в ДНК, регулярно расположенные группами. Повторы перемежаются другими последовательностями, которые происходят из генома бактериофагов. Это и есть «иммунная память». Когда в клетке появляется чужеродная ДНК, бактерия снимает РНК-копию с «запомненной» последовательности и сравнивает её с пришельцем. Если совпадение есть, значит, чужую ДНК нужно разрушить. Разумеется, вся процедура осуществляется с помощью специальных белковых комплексов.

  Любая защитная система должна отличать своих от чужих. Наш иммунитет не должен атаковать здоровые клетки тела, соответственно, бактериальная система CRISPR/Cas должна как-то чувствовать разницу между ДНК вируса и ДНК самой бактерии ещё на стадии «запоминания». На самом деле, у бактерий есть и «аутоиммунные заболевания», когда система противовирусной защиты начинает повреждать их собственную ДНК, однако такие случаи весьма редки. То есть механизм различения «свой-чужой» всё же работает.

  Как именно он работает, выясняли исследователи из Института Вейцмана и Тель-Авивского университета. Они ввели в бактериальную клетку плазмиду, которая имитировала вирус. 

(Плазмидами называют небольшие кольцевые молекулы ДНК, существующие у бактерий наравне с главной большой хромосомой; они обладают значительной самостоятельностью и могут удваиваться вне зависимости от репликации хромосомы, которая привязана к клеточному делению.)

 С помощью белков Cas1 и Cas2 (которые входят в систему CRISPR/Cas) бактерия встраивала ДНК плазмиды в хромосому, причём именно туда, где должна храниться информация о вирусной инфекции. 

  Оказалось, как пишут Ротем Сорек (Rotem Sorek) и его коллеги в Nature, система CRISPR и её белки Cas1 и Cas2 распознавали именно ту ДНК, которая слишком активно удваивалась. А ведь это вирусная стратегия: любой ценой создать как можно больше копий своего генома. Иными словами, если молекулярные компоненты CRISPR/Cas чувствовали ДНК, которая быстро размножается, то система делала вывод, что в клетку проник вирус и его нужно запомнить. Но как именно происходило узнавание?

  При репликации ДНК в ней неизбежно случаются повреждения, разрывы, которые тут же ремонтируются репарационными машинами. Репарирующие ферменты сначала обрабатывают место повреждения так, чтобы его удобно было ремонтировать, а потом уже собственно ликвидируют разрыв. Вот в процессе подготовки к ремонту от ДНК и остаются фрагменты, которые «иммунная система» бактерий может подхватить и вставить в свою «библиотеку вирусов». С другой стороны, в бактериальной ДНК есть определённые сигнальные последовательности, которые говорят репарирующей машине, когда нужно прекратить улучшать место повреждения. Такие стоп-сигналы уменьшают количество ДНК-обрезков, которые может использовать система CRISPR/Cas. И – самое главное – таких стоп-сигналов много в ДНК бактерий, но почти нет в ДНК вирусов. То есть при ремонте вирусной ДНК молекулярного мусора образуется много, а при ремонте бактериальной ДНК – намного меньше. 

(Реплицирующаяся ДНК – репликационный пузырь образовался там, где идёт синтез второй копии молекулы.)

  Получается, что бактериальные клетки используют два самых обычных процесса, репликацию и репарацию, чтобы отличить свою ДНК от чужой; но, кроме того, у них есть ещё и маркеры – специальные нуклеотидные последовательности, которые помогают оптимизировать процедуру и сделать её более эффективной.

  Защитную систему CRISPR/Cas обнаружили всего несколько лет назад, и она мгновенно стала исследовательским «хитом». Дело не только в том, что, воздействуя на иммунитет вредных бактерий, мы можем подавить их рост с помощью бактериофагов, и тем самым уменьшить вероятность заболеваний. С помощью CRISPR/Cas, как оказалось, можно редактировать геномы животных – разумеется, для этого молекулярные составляющие системы программируются на распознавание участков в ДНК крысы или обезьяны. Год назад китайские специалисты из Нанкинского медицинского университета получили таким образом геномодифицированых макак-крабоедов, правда, модификацию осуществляли ещё на стадии эмбриона. Молекулярные инструменты «бактериального иммунитета» позволяют избавиться от вредных мутаций, заменять больной ген здоровым и т. д. Учитывая количество работ, посвящённых CRISPR/Cas, можно надеяться, что в скором времени редактирование генома человека, даже вполне взрослого, станет рутинной процедурой. 

Кирилл Стасевич

Nature: http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/fu..
Источник: http://www.nkj.ru/news/26203/

Древнейшие многоклеточные животные

  Статья посвящена крупным многоклеточным организмам, имевшим размер в десятки сантиметров, даже до полутора метров длиной, относительно которых в течение последних десятилетий существуют дебаты среди ученых, занимающихся палеонтологией ранних периодов жизни. Эти организмы жили на Земле в период, который во всем мире называют эдиакарским, а в России до недавнего времени называли вендским периодом.

  Речь идет о вендских организмах, очень необычных, не переживших, по-видимому, вендский период, поскольку никаких прямых потомков в палеонтологической летописи мы не находим. Это были разнообразные существа. Известно несколько десятков, а скорее всего, даже две-три сотни родов по всему земному шару, по-разному устроенных, но что-то объединяющее в их строении было — настолько, что, по представлениям ученого Адольфа Зейлахера, эти организмы представляли собой особое направление жизни, особое царство, исчезнувшее, по-видимому, еще в конце вендского периода, — царство вендобионтов.

  Самые многочисленные и самые известные из вендобионтов были устроены следующим образом: они имели плоское и широкое тело, расчлененное на полусегменты, то есть не полностью сегментировано, а разделенное на полусегменты, смещенные друг относительно друга по закону симметрии скользящего отражения. Этот тип симметрии нехарактерен для унитарных многоклеточных организмов, он встречается среди колоний, встречается в деталях строения животных или растений, и он характерен для некоторых видов протистов.

  Второй вид симметрии — очень необычная трехлучевая симметрия, радиальная симметрия третьего порядка. Тело животных или растений никогда не бывает полностью трехлучевым, только отдельные элементы морфологии могут иметь трехлучевую симметрию, за исключением опять же протистов. Но то, что это были не протисты, доказывают их огромные размеры. Трудно себе представить корненожку, имеющую длину метр-полтора.

  Но что окончательно доказало, что эти организмы являются многоклеточными животными, — это находки следов питания и следов движения. Это уникальные и совершенно невозможные находки для палеонтологии, когда на конце вереницы следов находят отпечаток тела. Такое для современной жизни невозможно, потому что следы оставляются в одних обстановках, а тела сохраняются в других обстановках. В геологической летописи следы и тела никогда не захораниваются вместе. И только в венде это было возможно, потому что отсутствовали организмы, уничтожавшие следы каменной летописи, отсутствовали, как мы говорим, биотурбаторы — животные, которые перерабатывали осадок. То есть то, что упало на дно и было захоронено, подвергалось только бактериальному разложению, никакие копатели и любители трупов до них не добирались, именно поэтому и сохранились и следы, и тела.

  И по следам мы можем сказать, что это существа, которые питались микробными матами. След такого питания представляет собой просто отпечаток брюшной стороны животного. То есть это существо распластывалось по поверхности микробного мата, замирало на какое-то время и неким способом снимало верхний слой микробного мата. Каким способом? Это загадка, до конца не решенная. Мы находим следы механического воздействия на микробный мат, то есть некие царапинки на микробном мате. Похоже, что здесь было комплексное воздействие. С одной стороны, животным выделялись пищеварительные ферменты, а для ускорения процесса еще и собиралась часть микробного мата. На брюшной поверхности этих организмов имелись карманы — мы находим их отпечатки. Карманы — продольные, длинные — располагались вдоль границ между полусегментами, куда эти частицы собирались. Скорее всего, в этих длинных карманах происходило пищеварение. Эти карманы, получается, были открыты по всей длине во внешнюю среду, то есть кишечник и его разветвления были щелью, были открыты во внешнюю среду. И мы находим вереницы таких следов: один отпечаток лежания, рядом другой и так дальше — такие следы протягиваются многие метры, а потом лежит тело, организм, который эти следы оставил.

  В современной нам биоте только животные, только представители царства животных могут и двигаться относительно быстро, и питаться, механически воздействуя на объект питания.

  То есть можно предположить, что это были животные, несмотря на то что они имеют признаки, запрещенные для многоклеточных животных известных нам групп. Хотя, если быть объективным до конца, нельзя не предположить, что в столь дальнее от нас время не существовало какого-то другого царства с некоторыми признаками животных.

  То есть эти многоклеточные организмы создавались на основе не растительных клеток и не животных клеток, а каких-то иных клеток, но они могли вести себя как животные. Это можно предполагать, но доказать это уже никаким образом нельзя. Пока мы считаем, что это были именно многоклеточные животные.

Андрей Иванцов кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории докембрийских организмов Палеонтологического института РАН

Источник: http://postnauka.ru/video/44271

Радиоактивные люди

  В аргентинских Андах шведские учёные нашли людей, организм которых за несколько тысячелетий приспособился к токсичному воздействию мышьяка 

  Аргентинская деревушка Сан-Антонио-де-лос-Кобрес находится высоко в горах, в пустыне Атакама. Сюда, на высоту 4 тысячи метров, можно добраться по официально «самой страшной железной дороге мира», убегающей серпантином вверх. По прибытии отчаянных туристов у поезда встречают местные жители, продающие яркие полосатые пончо из шерсти гуанако. Интересно, что все эти люди мутанты в буквальном смысле слова. Благодаря наличию AS3MT в организме местного населения (а их в аргентинской деревне порядка 5 тысяч человек) удивительным образом утилизируется мышьяк. Они могут принять смертельную дозу яда и даже не заметить этого: большая часть отравы выводится организмом с мочой.

  Результаты открытия опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.

— Ген AS3MT(Аrsenite methyltransferase) обеспечивает выработку фермента, нейтрализующего токсическое действие мышьяка. Это первый в истории науки случай естественного отбора людей по принципу толерантности к мышьяку, — рассказала «Огоньку» генетик Каролинского института Швеции Карин Броберг, которая стала первооткрывателем нового типа человека. — Можно сказать, что нам удалось увидеть недавние эволюционные изменения в организме современного человека.

  Сделать открытие ученым помогли мумии, обнаруженные в пустыне Атаками пару лет назад. Высушенные тела возрастом 7000 лет неплохо сохранились под масками из глины и рыбьего клея, но особенно поразил ученых химический состав волос — они были пропитаны мышьяком. Оказалось, что почва здесь представляет собой километры вулканических пород, содержащих огромное количество тяжелых металлов, в том числе мышьяка. В подземных источниках его здесь примерно в 20 раз больше безопасного уровня (0,01 микрограмма на литр). Люди пришли сюда около 11 тысяч лет назад, а полезная мутация закрепилась, судя по всему, примерно 7-8 тысяч лет назад — в образцах более ранних захоронений ген AS3MT не обнаружен.

— Мы планируем найти подобные случаи адаптации к мышьяку в других местах, — говорит профессор Карин Броберг. — Кроме того, было бы интересно узнать, какие еще токсичные вещества из окружающей среды или пищевых продуктов человек научился усваивать в процессе эволюции.

 Великий и ужасный

 Тот факт, что люди научились усваивать именно мышьяк — удивителен, ведь это одно из самых ядовитых веществ на Земле. Для летального исхода человеку достаточно вдохнуть или проглотить несколько миллиграммов производного мышьяка арсина. Опасность мышьяка и его соединений в том, что они, как правило, не имеют ни запаха, ни вкуса. Именно эти свойства сделали мышьяк идеальным средством отравления. Историки до сих пор спорят, почему у Наполеона, официально умершего от рака желудка, в волосах оказалось повышенное содержание мышьяка: то ли его постепенно подмешивали в пищу, то ли это следствие вдыхания частичек обоев, покрашенных популярной в то время зеленой краской, содержащей мышьяк. Более или менее сносно химики научились выявлять факт отравления мышьяком только к середине XIX века.

  Сегодня мышьяк в том или ином виде постоянно попадает в организм человека — вместе с материалом зубных пломб, морепродуктами, аэрозолями для уничтожения насекомых и сигаретным дымом. Если мышьяк попадает в почву, то им оказывается заражена питьевая вода, овощи, фрукты, особенно виноград и виноградные вина.

— В человеческой популяции, как мы видим, есть люди, предки которых сумели приспособиться к новым условиям окружающей среды, а есть те, кто наоборот слишком чувствителен к токсическим веществам, — говорит профессор Карин Броберг из Каролинского института. — Ведь во множестве стран есть районы, где люди подвергаются длительному воздействию мышьяка, содержащегося в питьевой воде, и при этом так и не приспособились к нему. Их тоже нужно исследовать, потому что это зона риска, о которой должны предупреждать токсикологи.

 Модифицированный рабочий

  Сколько людей имеют геном, особо чувствительный к химикатам, вопрос сложный. По данным российских ученых из Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека, таковых примерно 10 процентов. Здесь уже в течение 7 лет изучают геном человека и находят маркеры, которые могут определить, насколько человек подвержен вредному влиянию токсичных веществ.

— Современные методики позволяют выявить людей, у которых генетически обусловлена повышенная восприимчивость к вредным факторам предприятий химической и нефтехимической отрасли, — рассказывает руководитель лаборатории молекулярно-генетических исследований Уфимского НИИ медицины труда и экологии человека Денис Каримов. — Если у человека обнаруживается какой-либо маркер в геноме, мы можем посоветовать ему избегать каких-то профессий, чтобы предотвратить развитие профессионального заболевания. Правда, тут возникает этический момент: эту информацию должен знать только пациент, потому что, если она попадет к работодателю, может возникнуть дискриминация по генетическому принципу — никто не хочет лишний раз оплачивать страховку.

  Оказывается, что одинаковая доза того же кадмия для человека с одним генотипом совершенно безвредна, а с другим — грозит сильнейшей аллергией и поражением печени.

  Изучение подобных особенностей генома дало и другой результат — ученые этой лаборатории разрабатывают генно-инженерные препараты для выведения тяжелых металлов. Известно, что у большинства людей они накапливаются в тканях и вызывают хроническое отравление. Уфимские ученые придумали особую генно-инженерную конструкцию, которая будет встроена в бактерию — основу препарата. Попав в организм, белковая часть препарата будет связываться с ионами тяжелых металлов и выводить их из организма.

 Новый поворот

— В последнее время в США появились работы о людях, которые чрезвычайно быстро адаптировались к новым химическим веществам в окружающей среде, — говорит профессор Карин Броберг. — В связи с этим очень интересен вопрос: сможем ли мы приспособить человеческий геном к все более загрязняющейся окружающей среде? Если да, то это приведет к новому витку естественного отбора.

  Из относительно недавней истории человечества нам известны подобные случаи: например, в Африке некоторые люди выработали устойчивость к малярии, а в Европе в геноме человека произошли изменения, позволившие взрослому организму переваривать молоко. Но сегодня важным фактом адаптации становится именно скорость реакции на изменяющуюся среду — в науке подобный феномен называется «поворот на универсализацию». Пока на этом пути человека сильно обгоняют другие существа — тараканы, крысы и городские птицы.

Елена Кудрявцева

1. Human Adaptation to Arsenic-Rich Environments. Doi: 10.1093/molbev/msv046. — http://mbe.oxfordjournals.org/content/early/2015/02/26/molbev.msv046.full.pdf+html

Источник — http://kommersant.ru/doc/2692856

Хорошее — враг лучшего?

  В 1942 г. в эксперименте, ставшем классическим, американский психолог Абрахам Лачинс (Abraham Luchins) просил добровольцев провести некоторые вычисления, мысленно представив сосуды с жидкостью. Например, надо было, используя три пустых сосуда емкостью 21 л, 127 л и 3 л, перелить жидкость таким образом, чтобы отмерить 100 л. Наливать и выливать жидкость можно было неограниченное количество раз, но сосуды следовало наполнять полностью. Решение заключалось в том, чтобы из сосуда емкостью 127 л вылить сначала 21 л, а потом два раза по 3 л. Лачинс предложил испытуемым несколько задач, которые фактически решались с помощью таких же трех этапов, и эти задачи были быстро решены. А потом он дал им задачу, имеющую более простое и быстрое решение, но люди этого решения не заметили.

  Лачинс предложил участникам эксперимента отмерить 20 л, используя сосуды емкостью 23 л, 49 л и 3 л. Вроде бы решение очевидно: наполнить первый контейнер и часть воды из него вылить в третий: 23 — 3 = 20.

  Но многие испытуемые продолжали решать задачу старым способом, используя второй контейнер: 49-23-3-3 = 20. А потом Лачинс предложил им задачу, для которой существовало решение только из двух этапов, но не из трех, к которому привыкли участники, и они сдались, сказав, что это невозможно.

  Эксперимент с переливанием воды — один из самых известных экспериментов, иллюстрирующих склонность человеческого мозга цепляться за знакомый способ решения, первый пришедший в голову, и игнорировать остальные. Обычно такой способ мышления бывает полезен. Если вы научились, например, очищать зубчики чеснока, то нет смысла искать другие способы каждый раз, когда вам понадобится очистить очередной зубчик. Но проблема в том, что иногда это лишает человека возможности увидеть более эффективное и адекватное решение.

  После того как была проведена работа Лачинса, психологи наблюдали этот эффект во многих лабораторных исследованиях как у новичков, так и у специалистов в решении тех или иных интеллектуальных задач, но как и почему это происходит, оставалось загадкой. Недавно мы раскрыли эту тайну, записав движения глаз у шахматистов высокого уровня. Оказалось, что, имея готовое решение, люди в буквальном смысле не видят некоторые детали, которые могли бы обеспечить более эффективный вариант. Кроме того, это новое исследование показывает, что множество разных когнитивных искажений, описанных психологами за многие годы, в том числе на судебных заседаниях и в больницах, по своей сути — разные варианты эффекта Лачинса.

➡  Вернуться на исходную позицию

С начала 1990-х гг. психологи, изучающие эффект Лачинса, привлекали в качестве испытуемых шахматистов разного уровня, от дилетантов до гроссмейстеров. В этих экспериментах игрокам предъявляли виртуальные доски с определенным образом расположенными на них фигурами и просили поставить мат за минимальное число ходов. Например, в нашем исследовании опытным игрокам предлагали позиции, в которых можно было использовать хорошо известную комбинацию «спертый мат». В этой пятишаговой комбинации ферзь приносится в жертву таким образом, что противник одной из своих фигур перекрывает выход собственному королю. Кроме того, можно было поставить мат в три хода, используя значительно менее известную тактику. Как и в экспериментах Лачинса с переливанием воды, большинство игроков не смогли обнаружить более быстрое решение — 

  Во время некоторых исследований мы спрашивали шахматистов, о чем они думали. Они говорили, что нашли решение со спертым матом и искали более короткое, по безуспешно. Но словесные отчеты никак не объясняли, почему не было найдено более короткое решение. В 2007 г. мы попробовали применить немного более объективный метод: прослеживание движений глаз с помощью инфракрасной камеры. Мы смогли точно выяснить, на какую область доски смотрят люди и насколько они задерживают взгляд, чтобы понять, какие части задачи замечаются, а какие — игнорируются.

  Во время этого эксперимента мы прослеживали взгляд пяти опытных шахматных игроков, когда они смотрели на доску, где можно было поставить спертый мат в пять ходов или более короткий за три хода. В среднем после 37 секунд все игроки сказали, что спертый мат — самый быстрый способ. Однако, когда мы предъявили им задачу, которая могла быть решена только с помощью варианта с тремя ходами, они решили ее без проблем. А когда мы сказали игрокам, что аналогичное быстрое решение было и в предыдущем случае, они были изумлены. Один из игроков воскликнул: «Это невозможно. Я бы заметил такое простое решение». Очевидно, что сама возможность использовать спертый мат замаскировала остальные решения. Фактически эффект Лачинса оказался достаточно силен, чтобы временно снизить способности шахматистов-профессионалов до уровня слабых игроков.

  Использование инфракрасной камеры позволило показать, что даже когда игроки говорили, что искали более быстрый вариант решения, и они действительно верили, что ищут его, они на самом деле не отводили взгляда от того участка на доске, где они собирались провести спертый мат. И наоборот, когда им предъявили партию, где было возможно только одно решение, игроки в первую очередь посмотрели туда, где предполагали разыграть спертый мат, и, только убедившись, что это не получится, перенаправили внимание в другие стороны и быстро нашли кратчайшее решение.

➡  Почва для когнитивных искажений

  В октябре прошлого года Хизер Шеридан (Heather Sheridan) из Саутгемптонского университета и Эяль Рейнгольд (Eyal М. Reingold) из Университета Торонто опубликовали работу, которая подтверждает и дополняет наши эксперименты с отслеживанием движений глаз. 17 начинающим шахматистам и 17 профессиональным были предложены две разные задачи. В одной из них можно было использовать известный способ, такой как спертый мат, но имелось другое, лучшее, но менее очевидное решение. Во второй задаче более знакомая последовательность была не эффективна. В этой работе, как и в наших экспериментах, взгляд шахматистов был направлен на область, где было знакомое решение, и редко попадал туда, где можно было заметить лучшую возможность действий. Однако в случае, когда хорошо знакомая стратегия была очевидно непригодной, и мастера и новички замечали альтернативный вариант.

  Эффект Лачинса отнюдь не исчерпывается контролируемыми лабораторными экспериментами и сложными логическими играми, такими как шахматы. Он лежит в основе многих когнитивных искажений. Английский философ, ученый и писатель Фрэнсис Бэкон в 1620 г. в своей книге «Новый органон» очень выразительно писал об одном из наиболее распространенных когнитивных искажений: «Разум человека все привлекает для поддержки и согласия с тем, что он однажды принял потому ли, что это предмет общей веры, или потому, что это ему нравится. Каковы бы ни были сила и число фактов, свидетельствующих о противном, разум или не замечает их, или пренебрегает ими, или отводит и отвергает их. Люди отмечают то событие, которое исполнилось, и без внимания проходят мимо того, которое обмануло, хотя последнее бывает гораздо чаще. Еще глубже проникает это зло в философию и в науки. В них то, что раз признано, заражает и подчиняет себе остальное, хотя бы последнее было значительно лучше и тверже».

  В 1960-х гг. английский психолог Питер Уэйсон (Peter Wason) назвал такой тип искажений «предвзятость подтверждения». В контролируемых экспериментах он показал, что даже если люди намерены объективно проверить правильность теории, они склонны находить подтверждения собственной правоте и не замечать того, что этому противоречит.

  В книге «Ложное измерение человека» ученый Стивен Джей Гулд (Stephen Jay Gould) из Гарвардского университета переосмыслил данные исследователей, предполагавших, что уровень интеллекта связан с размером мозга, и пытающихся сравнивать интеллект у людей различных рас, разного пола и социального положения путем измерения объема черепа или веса мозга. Гулд показал, что полученную информацию анализировали некорректно. Французский ученый Поль Брока, обнаружив, что у французов мозг в среднем меньше, чем у немцев, объяснил это разницей средних размеров тела у людей этих двух национальностей. Ведь не мог же он сказать, что французы глупее немцев. Однако, когда оказалось, что женский мозг меньше мужского, ученый и не вспомнил о различии в размерах мужчин и женщин, т.к. в то время можно было беспрепятственно утверждать, что женщины глупее мужчин.

  Но, как это ни странно, Гулд пришел к выводу, что Брока и другие исследователи не были настолько непорядочными, как мы могли предполагать. Гулд писал: «Для большинства случаев, описанных в этой книге, мы можем быть практически уверены, что предубеждения учеными не осознавались и исследователи верили, что движутся по направлению к истине». Другими словами, Брока и его современники были ослеплены хорошо знакомыми идеями так же, как шахматисты в наших экспериментах. В этом и заключается опасность эффекта Лачинса. Мы можем верить, что наше мышление непредвзято, не подозревая, что мозг избирательно направляет внимание не туда, где можно обнаружить новые идеи. Любая информация, которая не вписывается в теорию, за которую мы уже зацепились, игнорируется или отбрасывается.

  При анализе судебных и врачебных ошибок становится очевидным, что скрытый характер предвзятости подтверждения может приводить к нехорошим последствиям в повседневной жизни. В обзоре, посвященном медицинским ошибкам, врач Джером Групман (Jerome Groopman) отмечает, что в большинстве случаев неправильного диагноза «врачи ошибались не из-за своего незнания, но потому, что попадали в когнитивную ловушку». Когда врач получает пациента от другого врача, первоначальный диагноз может помешать увидеть противоречащие ему важные симптомы, на основе которых следовало изменить вердикт. Проще принять уже существующую версию, чем заново переосмысливать ситуацию. Точно так же рентгенолог при просмотре результатов флюорографии часто фиксируется на первом замеченном отклонении и пропускает другие нарушения, например опухоль, которая может означать наличие рака. Но если это нарушение встречается само по себе, рентгенолог сразу его заметит.

  В других исследованиях показано, что присяжные начинают решать, виновен ли человек, задолго до того, как будут предъявлены все доказательства. В свою очередь, их первые впечатления от подсудимого меняют их отношение к последующим доказательствам и воспоминания о тех доказательствах, которые были увидены ранее. Аналогично, если при приеме на работу кандидат покажется симпатичным, то его интеллект и личные качества будут восприниматься в более благоприятном ключе, и наоборот. Это тоже проявление эффекта Лачинса. Легче принять решение о ком-то на основе целостного представления о человеке, а не на основе противоречащих друг другу сведений.

  Можно ли научиться не поддаваться этому эффекту? Вероятно, да. В наших экспериментах с шахматистами и в последующих опытах Шеридан и Рейнгольда некоторые особенно хорошие шахматисты уровня гроссмейстера сумели обнаружить короткое решение и при наличии знакомого более длинного. Это значит, что чем опытнее человек в своей области, будь то шахматы, наука или медицина, тем выше у него устойчивость к когнитивным искажениям.

  Но полностью никто не застрахован, и гроссмейстеры ошибались, когда мы сделали ситуацию более каверзной. Еще один способ противодействия эффекту Лачинса — все время помнить о своей уязвимости для такого рода ошибок. При рассмотрении данных, например, об относительной роли природных и антропогенных факторов в формировании парникового эффекта помните, что если вам кажется, что вы уже знаете правильный ответ, то вы не сможете объективно оценивать информацию. Вы будете обращать внимание на те доказательства, которые поддерживают вашу точку зрения, сочтете их более значимыми и лучше запомните, чем те, которые противоречат вашим представлениям.

  Если мы хотим улучшить качество наших идей, нам надо учиться признавать свои ошибки. Чарлз Дарвин предложил для этого удивительно простой и эффективный метод: «...в течение многих лет я следовал золотому правилу: каждый раз, когда мне попадались в печати новые наблюдения или мысли, шедшие вразрез с моими общими выводами, неизменно и немедленно делать из них извлечение, так как я убедился на опыте, что они гораздо легче забываются, чем факты и мысли благоприятные».

Мерим Билалич, Питер Маклеод

«В мире науки» № 5, 2014. Стр. 31-35.

Что поведал ардипитек

  В октябре 2009 года вышел в свет специальный выпуск журнала Science, посвященный результатам всестороннего изучения костей ардипитека — двуногой обезьяны, жившей на северо-востоке Эфиопии 4,4 млн лет назад. Вид Ardipithecus ramidus был описан в 1994 году по нескольким зубам и фрагментам челюсти. В последующие годы коллекция костных остатков ардипитека значительно пополнилась и сейчас насчитывает 109 образцов. Самой большой удачей стала находка значительной части скелета особи женского пола, которую ученые торжественно представили журналистам и широкой публике под именем Арди. В официальных документах Арди значится как скелет ARA-VP-6/500.

  Одиннадцать статей, опубликованных в спецвыпуске Science, подвели итоги многолетней работы большого международного исследовательского коллектива. Публикация этих статей и их главная героиня Арди были широко разрекламированы, но это отнюдь не пустая шумиха, потому что изучение костей ардипитека действительно позволило подробнее и точнее реконструировать ранние этапы эволюции гоминид.

  Подтвердилось предположение, высказанное ранее на основе первых фрагментарных находок, что A. ramidus — прекрасный кандидат на роль переходного звена (кандидат, а не просто переходное звено, потому что нельзя строго доказать по ископаемым костям, что кто-то был чьим-то предком или потомком. Однако во многих случаях об этом можно судить с большой степенью уверенности, как, например, в случае Арди) между общим предком человека и шимпанзе (к этому предку, по-видимому были близки оррорин и сахелянтроп) и более поздними гоминидами — австралопитеками, от которых, в свою очередь, произошли первые представители рода людей (Homo).

  Вплоть до 2009 года самым древним из детально изученных гоминид была Люси, афарский австралопитек, живший около 3,2 млн лет назад (Джохансон, Иди, 1984). Все более древние виды (в порядке возрастания древности: Australopithecus anamensis, Ardipithecus ramidus, Ardipithecus kadabba, Orrorin tugenensis, Sahelanthropus chadensis) были изучены на основе фрагментарного материала. Соответственно, наши знания об их строении, образе жизни и эволюции тоже оставались фрагментарными и неточными. И вот теперь почетное звание самой древней из хорошо изученных гоминид торжественно перешло от Люси к Арди.

➡  Датировка и особенности захоронения

  Кости A. ramidus происходят из одного слоя осадочных отложений толщиной около 3 м, заключенного между двумя вулканическими прослоями. Возраст этих прослоев был установлен при помощи аргон-аргонового метода (один из самых надежных способов радиометрического датирования вулканических пород. Является результатом усовершенствования калий-аргонового метода, основанного на постоянстве скорости превращения радиоактивного изотопа 40К в 40Аr) и оказался одинаковым (в пределах погрешности измерений) — 4,4 млн лет. Это значит, что костеносный слой образовался (в результате наводнений) сравнительно быстро — максимум за 100000 лет, но вероятнее всего — за несколько тысячелетий или даже столетий.

  Раскопки были начаты в 1981 году. Всего добыто более 140 000 образцов костей позвоночных, из которых 6000 поддаются определению до семейства. Среди них — 109 образцов А. ramidus , принадлежавших как минимум 36 индивидуумам. Фрагменты скелета Арди были рассеяны по площади около 3 м2. Кости были необычайно хрупкими, поэтому извлечь их из породы стоило немалых трудов. Причина смерти Арди не установлена. Она не была съедена хищниками, но ее останки, судя по всему, были основательно растоптаны крупными травоядными. Особенно досталось черепу, который был раскрошен на множество фрагментов.

➡  Окружающая среда

  Вместе с костями A. ramidus найдены остатки разнообразных животных и растений. Среди растений преобладают лесные, среди животных — питающиеся листьями или плодами деревьев (а не травой). Судя по этим находкам, ардипитек жил не в саванне, а в лесистой местности, где участки густого леса чередовались с более разреженными. Соотношение изотопов углерода 12С и 13С в зубной эмали пяти особей A. ramidus свидетельствует о том, что ардипитеки питались в основном дарами леса, а не саванны (для трав саванны характерно повышенное содержание изотопа 13С). Этим ардипитеки отличаются от своих потомков — австралопитеков, которые получали от 30 до 80 % углерода из экосистем открытых пространств (ардипитеки — от 10 до 25 %). Однако ардипитеки все-таки не были чисто лесными жителями, как шимпанзе, пища которых имеет лесное происхождение почти на 100 %.

  Тот факт, что ардипитеки жили в лесу, на первый взгляд противоречит старой гипотезе, согласно которой ранние этапы эволюции гоминид и развитие двуногого хождения были связаны с выходом из леса в саванну. Аналогичные выводы ранее делались в ходе изучения оррорина и сахелянтропа, которые тоже, по-видимому, ходили на двух ногах, но жили в лесистой местности. Однако на эту ситуацию можно посмотреть и с другой точки зрения, если вспомнить, что леса, в которых жили ранние гоминиды, были не очень густыми, а их двуногое хождение — не очень совершенным. По мнению С. В. Дробышевского, комбинация «переходной среды» с «переходной походкой» не опровергает, а, как раз наоборот, блестяще подтверждает старые взгляды. Гоминиды переходили из густых лесов на открытые пространства постепенно, и столь же постепенно совершенствовалась их походка.

➡  Череп и зубы

  Череп Арди похож на череп сахелянтропа. Для обоих видов характерен небольшой объем мозга (300—350 см3), смещенное вперед большое затылочное отверстие (то есть позвоночник крепился к черепу не сзади, а снизу, что указывает на двуногое хождение), а также менее развитые, чем у шимпанзе и гориллы, коренные и предкоренные зубы. По-видимому, сильно выраженный прогнатизм (выступание челюстей вперед) у современных африканских человекообразных обезьян не является примитивной чертой и развился у них уже после того, как их предки отделились от предков человека.

  Зубы ардипитека — это зубы всеядного существа. Вся совокупность признаков (размер зубов, их форма, толщина эмали, характер микроскопических царапин на зубной поверхности, изотопный состав) свидетельствует о том, что ардипитеки не специализировались на какой-то одной диете — например, на фруктах, как шимпанзе. По-видимому, ардипитеки кормились как на деревьях, так и на земле, и их пища не была слишком жесткой.

  Один из важнейших фактов состоит в том, что у самцов A. ramidus , в отличие от современных человекообразных (кроме человека), клыки были не крупнее, чем у самок. Самцы обезьян активно используют клыки и для устрашения соперников, и как оружие. У самых древних гоминид (Ardipithecus kadabba, Orrorin, Sahelanthropus) клыки у самцов, возможно, тоже были не больше, чем у самок, хотя для окончательных выводов данных пока недостаточно. Очевидно, в человеческой эволюционной линии половой диморфизм (межполовые различия) по размеру клыков очень рано сошел на нет. Можно сказать, что у самцов произошла "феминизация" клыков. У шимпанзе и гориллы диморфизм, по-видимому, вторично усилился, самцы обзавелись очень крупными клыками. У самцов бонобо клыки меньше, чем у других современных человекообразных. Для бонобо характерен также и самый низкий уровень внутривидовой агрессии. Многие антропологи считают, что между размером клыков у самцов и внутривидовой агрессией существует прямая связь. Иными словами, можно предположить, что уменьшение клыков у наших далеких предков было связано с определенными изменениями в социальном устройстве. Например, с уменьшением конфликтов между самцами.

➡  Размер тела

  Рост Арди составлял примерно 120 см, вес — около 50 кг. Самцы и самки ардипитеков почти не различались по размеру. Слабый половой диморфизм по размеру тела характерен и для современных шимпанзе и бонобо с их сравнительно равноправными отношениями между полами. У горилл, напротив, диморфизм выражен очень сильно, что обычно связывают с полигамией и гаремной системой. У потомков ардипитеков — австралопитеков — половой диморфизм, возможно, усилился (см. ниже), хотя это не обязательно было связано с доминированием самцов над самками и установлением гаремной системы. Авторы допускают, что самцы могли подрасти, а самки — измельчать в связи с выходом в саванну, где самцам пришлось взять на себя защиту группы от хищников, а самки, может быть, научились лучше кооперироваться между собой, что сделало физическую мощь менее важной для них.

➡  Посткраниальный скелет

  Арди передвигалась по земле на двух ногах, хотя и менее уверенно, чем Люси и ее родня — австралопитеки. При этом у Арди сохранились многие специфические адаптации для эффективного лазанья по деревьям. В соответствии с этим в строении таза и ног Арди наблюдается сочетание примитивных (ориентированных на лазанье) и продвинутых (ориентированных на ходьбу) признаков.

  Кисти рук Арди сохранились исключительно хорошо (в отличие от рук Люси). Их изучение позволило сделать важные эволюционные выводы. Как мы уже знаем, долго считалось, что предки человека, подобно шимпанзе и гориллам, ходили, опираясь на костяшки пальцев рук. Этот своеобразный способ передвижения характерен только для африканских человекообразных обезьян и орангутанов; прочие обезьяны при ходьбе опираются обычно на ладонь. Однако кисти рук Арди лишены специфических черт, связанных с «костяшкохождением». Кисть ардипитека более гибкая и подвижная, чем у шимпанзе и гориллы, и по ряду признаков сходна с человеческой. Теперь ясно, что эти признаки являются примитивными, исходными для гоминид (и возможно, для общего предка человека и шимпанзе). Строение кисти, характерное для шимпанзе и горилл (которое, между прочим, не позволяет им так ловко манипулировать предметами, как это делаем мы), напротив, является продвинутым, специализированным. Сильные, цепкие руки шимпанзе и горилл позволяют этим массивным животным эффективно передвигаться по деревьям, но плохо приспособлены для тонких манипуляций. Руки ардипитека позволяли ему ходить по ветвям, опираясь на ладони, и лучше подходили для орудийной деятельности. Поэтому в ходе дальнейшей эволюции нашим предкам пришлось не так уж сильно «переделывать» свои руки.

  В строении ступни ардипитека наблюдается мозаика признаков, свидетельствующих о сохранении способности хвататься за ветки (противопоставленный большой палец) и одновременно — об эффективном двуногом хождении (более жесткий, чем у современных человекообразных обезьян, свод стопы). Потомки ардипитеков — австралопитеки — утратили способность хвататься ногами за ветки и приобрели почти совсем человеческое строение стопы.

  Ардипитек преподнес антропологам немало сюрпризов. По признанию авторов, такую смесь примитивных и продвинутых черт, которая обнаружилась у ардипитека, никто не смог бы предсказать, не имея в руках реального палеоантропологического материала. Например, никому и в голову не приходило, что наши предки сначала приспособились ходить на двух ногах за счет преобразований таза и лишь после отказались от противопоставленного большого пальца и хватающей функции ступней.

  Таким образом, изучение ардипитека показало, что некоторые популярные гипотезы о путях эволюции гоминид нуждаются в пересмотре. Многие признаки современных человекообразных оказались вовсе не примитивными, а продвинутыми, специфическими чертами шимпанзе и гориллы, связанными с глубокой специализацией к лазанью по деревьям, повисанию на ветвях, «костяшкохождению», специфической диете. Этих признаков не было у наших с ними общих предков. Те обезьяны, от которых произошел человек, были не очень похожи на нынешних.

Марков А.В. «Эволюция человека. Обезьяны, кости и гены». М.: Астрель: CORPUS, 2011. Стр. 72-79.