Цена дара речи и секреты выживания: Как эволюция лепила наше тело

Наш вид, Homo sapiens, — самый географически разнообразный среди всех приматов, постоянно живущий на всех континентах, кроме Антарктиды. Мы достигли этого благодаря нашей уникальной способности вырабатывать адаптации, которые повышают шансы на выживание и размножение в разных условиях.

Высоколокализованные адаптации, например, позволяющие людям выживать на больших высотах, возникают там, где существует устойчивое давление среды, требующее новых биологических решений, — объяснял Герман Понцер, профессор эволюционной антропологии в Университете Дьюка, в интервью Live Science.

В своей новой книге «Адаптируемые: Как работает ваше уникальное тело и почему наша биология объединяет нас» (Penguin Random House, 2025) Понцер исследует природу человеческой адаптируемости и разнообразия, а также объясняет, почему так важно правильно понимать эти факты. В этом отрывке Понцер рассказывает о том, как изменилось наше горло, чтобы мы могли говорить, и как разные популяции приспособились выживать в условиях, где дышать сложно.

Цена дара речи

Сложность и контроль работы сердца и легких могут создать впечатление, что эта система — жемчужина эволюционного совершенства. Но эволюция — это скорее механик на свалке, который решает проблемы подручными материалами. Компромиссы и ограничения неизбежны. Достаточно спросить Джими Хендрикса.

Хендрикс был гитаристом неземного таланта, совершившим революцию в рок-музыке 1960-х. Он также был активным участником «химических экспериментов» той эпохи, щедро употребляя разные легальные и нелегальные препараты. 18 сентября 1970 года в лондонском отеле, приняв примерно в восемнадцать раз превышающую рекомендуемую дозу снотворного после вечера выпивки, Хендрикс умер. Но хотя наркотики, безусловно, стали причиной его смерти, убило его не само вещество. Он потерял сознание и его вырвало из-за передозировки, а затем он стал жертвой гораздо более распространенного убийцы. Он захлебнулся рвотными массами.

Люди уникально уязвимы для удушья. Только в США каждый год от этого умирает более пяти тысяч человек. У других видов такой проблемы нет, и по сути это проблема «сантехники». Ваша гортань — это дверь в легкие. Это жесткий хрящевой цилиндр, который сверху можно закрыть двумя мясистыми складками — голосовыми связками — и хлопающей крышечкой — надгортанником. Гортань человека находится в опасном положении — низко в горле, практически напрашиваясь на то, чтобы быть заблокированной каждым куском еды или глотком воды. Зачем эволюции понадобилось такое опасное положение гортани, угрожающее нашему дыханию и доступу к кислороду, когда у всех остальных животных (включая наших родственников-обезьян) она благоразумно спрятана высоко и не на пути, за носом?

Оказывается, неудобное положение нашей гортани — это результат эволюционной доработки нашей дыхательной системы ради возникновения речи. Звук вашего голоса создается путем проталкивания воздуха через гортань со сжатыми голосовыми связками. Низкое положение гортани делает это возможным. Если бы она находилась выше, на уровне ноздрей, как у других обезьян, вы могли бы издавать шум, но способность превращать этот звук в слова была бы сильно ограничена. Вот почему почти невозможно научить собаку, шимпанзе или другое млекопитающее произносить членораздельные слова. Они, конечно, могут общаться с помощью лая или ворчания, но богатое звуковое пространство человеческого языка для них недоступно.

Наши предки были настолько социальными и кооперативными, что эволюционные выгоды от улучшения коммуникации перевесили повышенный риск смерти от удушья. Удушье — это цена, которую мы платим за способность говорить.

Горная болезнь и древний секс

Другие адаптации нашей дыхательной и кровеносной системы тоже имеют свою цену. Когда мы отправляемся в горы, перед нами встает задача извлечь достаточно кислорода из разреженного воздуха. Эволюционное решение — производить больше эритроцитов. Это хорошее решение, но оно увеличивает соотношение клеток к воде в крови, делая ее более густой. Это, в свою очередь, может вызвать горную болезнь.

Коренные жители Анд живут с повышенным количеством эритроцитов всю жизнь. Но примерно 15 процентов взрослых испытывают хроническую горную болезнь. Физиологическое решение проблемы низкого уровня кислорода имеет высокую цену для многих.

Интригует то, что горная болезнь не является такой большой проблемой для коренных жителей Гималаев. Гималайские и андийские популяции произошли от разных равнинных групп, разделенных тысячами километров и тысячами лет. Их миграции в горы были полностью независимы, и адаптации, которые они выработали, решали те же задачи, но разными способами.

У гималайских популяций есть определенная версия гена EPAS1, которая участвует в производстве эритроцитов. Эта гималайская версия гена сохраняет уровень EPO и количество эритроцитов низкими, позволяя людям жить с хроническим стрессом высоты, не развивая горную болезнь.

Но еще более удивительна история того, как они получили этот ген. Когда наши предки расселялись по Африке и Евразии, они сталкивались с другими близкородственными человекоподобными видами. И, как и люди повсюду на протяжении всей истории, некоторые из наших предков не были особенно разборчивы и вступали с ними в связь.

Большинство фрагментов ДНК, доставшихся нам от этих связей, не влияют на работу нашего организма — это просто сувениры. Но гималайская версия EPAS1 — явное исключение. Этот вариант гена, по-видимому, попал в генофонд человека через палеолитическую интрижку с группой, называемой денисовцами, где-то в Азии около пятидесяти тысяч лет назад. Десятки тысяч лет он просто присутствовал в смеси, будучи нейтральным. Но около девяти тысяч лет назад, когда некоторые из этих популяций начали продвигаться все выше и выше в горы, этот вариант гена оказался полезным. Он перестал быть нейтральным и стал локально-адаптивным, превратившись в доминирующий вариант EPAS1 у гималайских популяций, который сегодня есть практически у всех коренных жителей Гималаев.

Ныряльщики и большая селезенка

Еще один замечательный случай локальной сердечно-сосудистой адаптации недавно был обнаружен у популяции, известной как Сама (или Баджау). Сама живут на плавучих домах в океане вокруг Филиппин, Индонезии и Малайзии, проводя почти всю свою жизнь в море. Их образ жизни — охотников-собирателей, но в океане: они ловят рыбу гарпуном и собирают еду на глубине, иногда более шестидесяти метров под поверхностью.

Жизнь, частично проводимая под водой, создает аналогичные проблемы с доставкой кислорода, что и жизнь в горах. Естественный отбор отдал предпочтение варианту гена PDE10A, который увеличивает размер селезенки у народа Сама. У тех, кто несет две копии этого варианта, средний объем селезенки почти вдвое больше, чем у тех, у кого их нет. Похоже, что и другие гены, отвечающие за реакцию на ныряние, также находятся под давлением отбора в этой популяции. Это явный случай генетической адаптации, когда естественный отбор реагирует на последовательный, сильный и локальный вызов в популяции Сама.

Отрывок из книги «Адаптируемые: Как работает ваше уникальное тело и почему наша биология объединяет нас» (Penguin Random House, 2025)