Научный прорыв 2005 года

Новые массивы генетических данных по самым разным организмам — от микробов до млекопитающих — позволили биологам сделать огромный шаг вперед в понимании механизмов, которые управляют эволюцией живых существ.

Публикация генома шимпанзе стала одним из самых важных событий года. Сравнение геномов позволило выявить 40 млн эволюционных событий, которые отделяют человека от шимпанзе, ближайшего к человеку из существующих видов животных. На тех участках, где два генома могут быть непосредственно сопоставлены, различия составляют всего около 1%. В расчете на один синтезируемый белок эта разница составляет всего две аминокислоты. Однако между двумя геномами неожиданно обнаружились довольно заметные различия в некодирующей части. Имеются крупные участки ДНК, которые есть у человека, но отсутствуют у шимпанзе, и наоборот. С их учетом различие геномов достигает 4%.

В 2005 году появилась целая серия публикаций, подтверждающих, что в относительно недавнее время естественный отбор привел к изменениям в экспрессии некоторых уникальных генов в мозгу человека. В целом поиск человеческих генов, поддержанных естественным отбором, был в этом году резко ускорен появлением ряда баз данных, в которых собрана информация о вариациях человеческого генома, в частности базы данных HapMap по однонуклеотидным полиморфизмам (SNP) в геноме человека.

Журналисты-ученые журнала "Science" пишут, что "в 2005 году были обнаружены реальные механизмы действия эволюции, однако, по иронии судьбы, в этом же году некоторые круги в американском обществе попытались развенчать даже самые основополагающие положения теории эволюции".

Дон Кеннеди (главный редактор "Science" ), признает, что имеется в виду так называемая "теория разумного замысла", согласно которой некоторые аспекты природы настолько сложны, что они могут быть только результатом работы некоего творца, а не естественного отбора, как утверждал Дарвин.

В этом году вопрос о введении преподавания этой теории в школах как альтернативы теории эволюции Дарвина обсуждался в судебных инстанциях двух штатов. 20 декабря Верховный суд США запретил преподавание этой теории в учебных заведениях штата Пенсильвания. Однако ранее, отдел народного образования штата Канзас вынес утвердительное решение по аналогичному вопросу.

Противники этой теории, среди которых много ученых, утверждают, что это тонко замаскированный вариант креационизма, по которому мир был создан Богом, как это описывается в "Книге Бытия". В этом году Верховный Суд США запретил "Книгу" для изучения в общеобразовательных школах, - пишет Newsru.com.

По моему мнению (Д.А.), противники "теории происхождения человека от обезьяны", лицемерно намекая на пресловутые права человека и демократические принципы гражданского общества, всеми возможными лукавыми способами пытаются вернуть развитие науки в "додарвиновский" период. Нередко, люди, провоцирующие эти социальные акции протеста - ученые, осознавшие собственную научную бесталанность и оттого стремящиеся скинуть с пьедестала идеи Чарльза Дарвина. Но, часто дело доходит совсем до смешного – многим просто не приятно думать о том, что они произошли от какой-то обезьяны! Но разве все это здравые и честные причины, из-за которых нужно стремится легкомысленно срывать процесс эволюции самой науки?

Полтора века назад, выдвигая идею эволюции посредством естественного отбора, Дарвин отмечал, что механизмы, управляющие наследственностью и изменчивостью, к сожалению, остаются совершенно непонятными. Поэтому своей главное задачей он считал доказательство существования самого естественного отбора. Современные последователи Дарвина полным ходом изучают генетические, морфологические и поведенческие механизмы, которые лежат в основе естественного отбора и эволюции.

В уходящем году замечательные результаты получены в изучении процессов разделения видов. Новые виды могут образовываться, когда две популяции одного вида выбирают разные пути адаптации и в конце концов перестают скрещиваться между собой. Это, например, может произойти, если популяции оказываются разделены морем или горным хребтом. Однако популяция может разделиться на две даже без географических барьеров, достаточно, чтобы одна группа особей перестала спариваться с другой. До недавнего времени было очень мало подтверждений, что такой процесс действительно имеет место. Однако в этом году биологи обнаружили убедительные примеры неожиданно быстрой эволюции формы и поведения живых существ.

Один из таких примеров — певчая птица славка-черноголовка, которая размножается в Германии и Австрии. Часть птиц зимой мигрирует к северу, а часть — к югу. Весной они возвращаются на общую территорию гнездования, но в разное время, что исключает спаривание между двумя популяциями. В будущем это несовпадение во времени может привести к разделению двух популяций на два разных вида, - пишет научное веб-издание Elementy.ru.

Даже небольших изменений во внешнем виде или поведении, возникших за время раздельного существования популяций, может оказаться достаточно, чтобы предотвратить скрещивание между зарождающимися видами. В 2005 году удалось получить убедительные подтверждения этого тезиса. Изменение цвета крыльев и быстрое изменение числа хромосом может обеспечить разделение в популяции бабочек. А, например, гавайским сверчкам рода Laupala для этого достаточно различия в звучании песни, которой самец призывает самку. В обоих случаях большое количество наблюдаемых видов этих насекомых говорит о быстром процессе видообразования.

Эволюционно-генетические исследования могут привести к важным результатам в медицине. Изучение генетических различий у людей, а также между людьми и животными помогает понять причины высокой уязвимости человека для таких заболеваний, как СПИД, коронарная болезнь сердца, хронический вирусный гепатит, малярия, которым не подвержены, например, шимпанзе.

Elementy.ru пишет, что в октябре 2005 года в рамках исследований птичьего гриппа молекулярные биологи выполнили "красивую" работу. Из тканей человеческого тела, сохранившегося в вечной мерзлоте на Аляске, был извлечен генетический материал и по нему удалось восстановить три неизвестных гена вируса гриппа, эпидемия которого в 1918 году привела к смерти нескольких десятков миллионов людей. Изучение этих генов показало, что вирус 1918 года первоначально был птичьим, однако несколько мутаций привели к тому, что он обрел способность заражать человека. Сходная опасность эволюции вируса птичьего гриппа угрожает миру и в наши дни.

Кроме "эволюционной биологии", - пишет Newsru.com, - другими научными "прорывами" 2005 года журнал "Science" называет планетные исследования, молекулярную биологию цветов, исследование нейтронных звезд, изучение отношения между генетикой и анормальным поведением у человека, космохимию, обнаружение белка, который управляет потоком ионов калия в клетках, новые исследования глобального потепления, а также работы по молекулярной биологии и сверхпроводимости.