L'umanità vive sulla Terra da circa 300 milioni di anni, cambiando costantemente durante l'intero periodo della sua esistenza. Le persone che vivono oggi sulla Terra, rappresentanti della specie Homo sapiens, sono apparse relativamente di recente, tra 200 e 50 mila anni fa. Loro, a differenza di altri primati umanoidi, uscirono dalla giungla africana nella savana su due gambe, impararono a parlare, produrre strumenti e organizzare la loro vita.
Sul perché nel processo di evoluzione l'uomo è diventato eretto, nonostante sia innaturale nelle condizioni del nostro pianeta, come cambierà il corpo umano nelle condizioni di vita su Marte, quali trasformazioni lo attendono in futuro e perché altri pianeti non sono più colonizzati dagli esseri umani, in un'intervista Irina Alshaeva, corrispondente di RIA Novosti, alla vigilia del centenario del Dipartimento di Antropologia, Facoltà di Biologia, Università statale di Mosca. Lomonosov è stato detto dal Professore Associato del Dipartimento di Antropologia, Candidato di Scienze Biologiche Stanislav Drobyshevsky. - Quali fatti scientifici confermano la correttezza delle disposizioni del lavoro "On the Origin of Species" del fondatore della teoria dell'evoluzione, Charles Darwin? La moderna comunità scientifica concorda con le sue conclusioni o ci sono oppositori alle tesi avanzate da Darwin?
- Non ci sono scienziati che discutono con la teoria di Darwin. Tuttavia, la teoria di Darwin e la moderna teoria evolutiva non sono la stessa cosa. Darwin ha espresso le sue ipotesi sullo sviluppo evolutivo delle specie nella metà del 19 ° secolo; entro la metà del 20 ° secolo, la sua teoria si era trasformata in una teoria sintetica. Sono passati 70 anni dalla metà del ventesimo secolo, la teoria darwiniana si sta sviluppando, mentre gli scienziati fanno nuove scoperte.
Il principio fondamentale della teoria di Darwin è il concetto di selezione naturale. Poi vi ha aggiunto la teoria della selezione sessuale. La selezione nella comprensione di Darwin era un trasferimento differenziato delle caratteristiche degli individui alla generazione successiva. Non ha detto nulla sui geni, poiché non esisteva ancora una cosa del genere.
Negli anni '30 del XX secolo apparve la genetica delle popolazioni, poi la genetica molecolare. Negli anni '50 e '60 del secolo scorso, gli scienziati avevano capito come funzionano i geni. Quindi è diventato chiaro cosa viene passato esattamente di generazione in generazione: vengono trasmesse le varianti della struttura del DNA.
Successivamente, questo concetto è diventato più complicato, ma la sua essenza è rimasta la stessa: tutti gli esseri viventi hanno informazioni ereditarie, cambiano e vengono trasmesse alla generazione successiva con una probabilità maggiore o minore a seconda dell'adeguatezza dell'ambiente e talvolta per caso. Di conseguenza, dopo un lungo periodo di tempo, i discendenti sono così fondamentalmente diversi dagli antenati che li chiamiamo altre specie, generi e famiglie.
Nessun biologo oggi discute con nessuno dei passaggi di questa catena. La polemica riguarda le super parti. Gli scienziati discutono, ad esempio, su ciò che è più importante nell'evoluzione: il caso o il modello. Ma queste controversie non riguardano il concetto in generale, ma situazioni specifiche.
Negli anni '60 del secolo scorso, il genetista Theodosius Dobrzhansky disse che "nulla in biologia ha senso al di fuori della teoria dell'evoluzione". In effetti, senza la sua forza vincolante, tutti i fatti biologici si trasformano in un insieme di fatti, e nient'altro. Solo la teoria dell'evoluzione spiega la logica e le ragioni dei cambiamenti in corso nello sviluppo delle specie.
In questo contesto, qual è il valore predittivo della teoria dell'evoluzione? In che modo la conoscenza dei suoi processi può essere applicata dagli scienziati in futuro?
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- Il valore predittivo della teoria dell'evoluzione è che se sappiamo come si sono svolti i processi biologici in passato e cosa ha portato a questo, possiamo prevedere cosa accadrà in futuro. Un buon esempio è l'uso di questa conoscenza nel processo di coltivazione di nuove varietà di piante agricole. Ma soprattutto questa conoscenza è necessaria per lavorare nel campo dell'ingegneria genetica, che è il futuro dell'umanità. L'ingegneria genetica ci permette di "spostare" i geni necessari e ottenere le proprietà di un individuo di cui abbiamo bisogno, e non in futuro, ma molto più velocemente.
Gli scienziati hanno imparato a modificare i raccolti e il cibo a livello genetico. Il passo successivo è la modificazione genetica della persona stessa. Ora in tutto il mondo tali esperimenti sono vietati, ma gli scienziati cinesi hanno annunciato la nascita di un bambino il cui genoma è stato modificato in modo tale da non poter contrarre l'AIDS.
Questa è sicuramente una svolta scientifica. Ma il problema con tali manipolazioni del genoma umano è che le organizzazioni pubbliche, specialmente quelle religiose, resistono a questi esperimenti. Ma nonostante queste proteste, l'ingegneria genetica diventerà una parte della nostra vita nel prossimo futuro. Dopotutto, l'umanità si pone l'obiettivo di sopravvivere e, con la riproduzione incontrollata e l'esaurimento delle risorse naturali, questo è impossibile.
L'antropologo Stanislav Drobyshevsky mostra un calco di un cranio di Homo naledi in confronto a un teschio umano. Foto d'archivio. RIA Novosti / Sergei Pyatakov.
Siamo già in uno stato prossimo all'estinzione, le risorse utili della Terra stanno diminuendo, i picchi di produzione di carbone e petrolio sono già stati superati. Il problema della popolazione mondiale può essere risolto in diversi modi, anche attraverso l'ingegneria genetica. È ovvio che verrà utilizzato.
Altrimenti, l'umanità si ritroverà di nuovo nel Medioevo. Nei prossimi 300 anni, l'umanità brucerà tutto il carbone e il petrolio e si degraderà. Nella modalità Medioevo, sarà in grado di esistere indefinitamente, ma l'aspettativa di vita sarà ridotta a 30 anni e il suo livello scenderà drasticamente. Ma, ad esempio, poche persone avranno problemi con il sistema cardiovascolare, poiché le persone semplicemente non saranno in grado di sopravvivere fino all'età delle malattie ad esso associate.
Quali tipi di esseri viventi sono di transizione da organismi semplici a esseri umani? Quanto è stata studiata la sua catena evolutiva?
- Queste forme di transizione sono tutte paleontologiche. Tutte le creature fossili sono o rami senza uscita, se si sono estinti o hanno dato alla luce discendenti che vivono ora. Qualsiasi creatura fossile è un collegamento intermedio dai nostri antenati a noi. Al momento, sono state trovate tutte le forme di transizione dai primi cordati agli umani.
Certo, ci sono periodi di tempo in cui non ci sono o pochi reperti paleontologici, perché non tutti gli strati geologici sono sopravvissuti, e non tutti gli animali, ma sono stati trovati gli stadi principali.
L'evoluzione umana è stata studiata meglio dell'evoluzione di altre creature. C'è un punto sottile: gli scienziati capiscono in generale da quali gruppi di mammiferi mesozoici sono nati i primati, ma da quali specie non è chiaro. Esistono gruppi noti di antenati dell'uomo moderno: questi sono placentali primitivi.
Ad esempio, dal pikaya (un primitivo animale cordato, i suoi fossili sono stati trovati nei depositi del Medio Cambriano di 530 milioni di anni nello scisto di Burgess (Canada) - ndr). Per noi c'è una sequenza diretta. C'erano un milione di rami lungo la strada, inclusa la sequenza del desman o del mestolo. Si scopre che il mestolo, ad esempio, è più vicino alla lucertola, e l'uomo è più vicino al desman, ma sia l'uomo che il mestolo hanno molti antenati da questa lancetta.
A che stadio dell'evoluzione si trova oggi lo sviluppo dell'uomo come specie biologica? Quali organi e sistemi del corpo umano sono scomparsi nel processo di evoluzione, cosa appare?
- L'uomo è solo nella fase successiva dell'evoluzione, finirà con la sua scomparsa. Ora siamo una specie di stadio di specie, come, ad esempio, lo erano gli australopitechi quattro milioni di anni fa. Allora erano la corona della creazione degli ominidi, ma ora sono una tappa intermedia. Siamo anche un tale palcoscenico tra l'uomo di Heidelberg, che visse in Europa 700-345 mila anni fa, e le persone del futuro.
Noi, rispetto ai nostri antenati, abbiamo perso molto nella nostra struttura anatomica, ma la domanda è: rispetto a quali antenati? Con il pesce l'uomo ha perso le branchie, sebbene il nostro muscolo trapezio sia il muscolo branchiale. Rispetto ai primi primati, gli umani hanno perso la coda, ma abbiamo ancora un coccige: ogni persona ha quattro vertebre che terminano nella colonna vertebrale. Ci sono anche i muscoli della coda, teoricamente puoi persino muoverli.
Il cranio di un uomo di Heidelberg, che visse in Europa 700-345 mila anni fa, è conservato presso il Dipartimento di Antropologia, Facoltà di Biologia, Università statale di Mosca. Lomonosov.
La nostra principale acquisizione è un cervello di grandi dimensioni, che ora abbiamo più di tutti i nostri antenati, ad eccezione dei Neanderthal e dei Cro-Magnon. Negli ultimi sette milioni di anni, le dimensioni del cervello umano sono aumentate di 4,5 volte, da 300 a 13500 centimetri cubi. Ma negli ultimi 25mila anni è diminuito del 5%. Il cervello cambia alla velocità di 1 chilogrammo in sette milioni di anni, cioè 140 grammi in un milione di anni. Durante l'esistenza dei sapiens, il cervello si asciuga - 3 grammi per mille anni, che è 20 volte più veloce dell'aumento precedente.
Abbiamo acquisito grandi dimensioni corporee - in passato non c'era nessuno più grande di noi dai primati. Negli ultimi sette milioni di anni, la dimensione del corpo umano è aumentata di circa una volta e mezza o due volte, da 1 a 1,7 metri. Abbiamo anche acquisito una mano che afferra, ma abbiamo perso il piede che afferra come nei primati. La persona ha acquisito un complesso di camminata eretta con problemi di accompagnamento alla colonna vertebrale e alla cavità addominale - poiché il corpo è cambiato improvvisamente da una posizione orizzontale a una verticale, i muscoli e le ossa sono stati riorganizzati in modo sfavorevole.
Allora qual è la ragione di un bisogno umano così illogico di camminare in posizione eretta?
- L'uomo è rimasto in piedi per tre milioni di anni. Tra 15 e 10 milioni di anni fa, i nostri antenati passarono all'arrampicata verticale sugli alberi. Cominciarono a muoversi lungo i rami in posizione eretta, perché prima c'erano grandi felini che rovinavano la vita dei loro antenati.
Le scimmie, fuggendo da loro, iniziarono a saltare più velocemente e la loro coda si allungò. E le grandi scimmie sono aumentate di dimensioni. Sono diventati più pesanti e non potevano saltare - questo è il motivo per cui hanno perso la coda. Con un grande peso corporeo, era scomodo muoversi lungo i rami a quattro zampe. È conveniente: in questo caso, poggia gli arti inferiori sui rami e aggrappati a loro con gli arti superiori. Pertanto, il corpo dei nostri antenati è stato riformattato in posizione verticale mentre era ancora sugli alberi.
Poi, tra dieci e sette milioni di anni fa, quando le foreste in Africa si trasformarono in savane, le grandi scimmie quasi scomparvero e coloro che rimasero andarono nella savana. Ma qui, ancora una volta, non stiamo parlando di una scimmia specifica: stiamo parlando di una catena di specie che è uscita in territori aperti per tre milioni di anni.
A proposito, una persona cammina su due gambe per circa quattro milioni di anni, camminando e adattandosi ad essa sono cose diverse. Camminiamo ancora incerti su due gambe. Cadiamo, ma in natura - in altre specie - non lo è. Ma l'arrampicata verticale ha rimodellato il nostro corpo così che tornare in orizzontale sarebbe un problema più grande che stare su due gambe. Questo è stato un vantaggio per i nostri antenati che vivevano in Africa. La loro area di riscaldamento del corpo è stata ridotta, è apparso un vantaggio psicologico sui predatori e sono stati in grado di iniziare a impegnarsi in attività con gli strumenti: creare strumenti.
Se gli antenati dell'uomo hanno iniziato a creare strumenti, significa che hanno un'attività mentale che coinvolge lo sviluppo della parola. Come si è evoluto il cervello, ad esempio, il suo centro del linguaggio?
- Il nostro centro del linguaggio ha ereditabilità, questi geni sono stati isolati oggi, ma la metà di loro è sconosciuta alla scienza. L'apparato vocale è connesso non solo al cervello, ma include anche la laringe, la colonna vertebrale, la mascella inferiore e l'osso temporale. Inoltre, non è sufficiente parlare: è necessario ascoltare la parola, quindi lo sviluppo del centro del linguaggio negli esseri umani ha comportato lo sviluppo degli organi uditivi. Questi cambiamenti sono stati osservati nei resti fossili. L'apparato vocale inizia a formarsi in habilis - una persona esperta (Homo habilis - ed.). C'è un grosso problema con lo studio del cervello dei nostri antenati, perché il cervello, ovviamente, non viene preservato. Tuttavia, gli studi su questo organo vengono condotti su calchi dalla superficie interna del cranio. Mostrano il rilievo nel luogo in cui si trova il centro del linguaggio in una persona moderna. Australopithecus non ce l'aveva, Habilis invece,sapiens si appiana, perché il loro lobo frontale aumenta - cioè, hanno iniziato non solo a parlare, ma anche a pensare. La conclusione è inequivocabile: sia il cervello che la capacità di parlare dei nostri antenati si sono evoluti in modo inequivocabile.
Come cambierà una persona nelle condizioni di colonizzazione, ad esempio Marte?
- Dipende da quali condizioni iniziali per la loro abitazione le persone possono creare lì. Se per qualche miracolo riescono a riprodurre esattamente quelli terrestri su Marte, la persona non cambierà molto. Tuttavia, le mutazioni sono inevitabili. In condizioni di completo isolamento dalla Terra, le persone che creeranno una colonia su Marte saranno in grado di trasformarsi in una nuova specie: i marziani. Ma, molto probabilmente, non sarà possibile riprodurre condizioni di vita completamente terrestri su un altro pianeta. Quindi i cambiamenti nel corpo umano dipenderanno dalle condizioni del pianeta: radiazioni, gravità, campi magnetici.
Ma affinché i terrestri si trasformino completamente in marziani, i cambiamenti genetici devono accumularsi nel corso delle generazioni, e per questo le persone devono vivere lì per molto tempo. Abbiamo una durata di generazione di 25 anni e, di conseguenza, sono necessari migliaia di anni di vita della popolazione su Marte. È noto che le razze si formano in quattromila anni, cioè quanto è necessario affinché gli antenati differiscano dai discendenti. A livello di specie, ci vorranno dai 50.000 ai 200.000 anni. Pertanto, è necessario che queste persone vivano su Marte per 50 mila anni senza contatto con i terrestri.
È difficile immaginare che per migliaia di anni le persone su un altro pianeta abbiano vissuto in completo isolamento dalla Terra e si siano riprodotte con successo. Per quanto riguarda il numero iniziale di colonizzatori su Marte, ne basteranno poche dozzine.
Ci sono tribù sulla Terra che vivono in piccoli numeri. Questi sono gli aborigeni delle Andamane che vivono nelle isole Andamane nell'Oceano Indiano per un numero di persone 200 e i Sentineliani che vivono sull'isola di North Sentinel. Queste tribù evitano il contatto con estranei, ma questo non porta alla loro degenerazione.
L'incesto fa male anche a loro?
- L'incesto non porta a conseguenze indesiderabili nella prole, se i genitori non hanno mutazioni recessive dannose. Il danno dell'incesto è che il gene recessivo diventa omozigote. Ma se questo gene recessivo non è presente o non è dannoso, gli individui correlati possono incrociarsi.
Che ruolo gioca l'ingegneria genetica nella colonizzazione di altri pianeti?
- Il tasto. Oggi le persone conoscono la genetica delle popolazioni e le mutazioni. Con l'aiuto delle tecnologie di ingegneria genetica, le persone saranno in grado di correggere letteralmente i propri difetti: "incasinando" i geni necessari in base alle esigenze del loro ambiente, saranno in grado di correggere i propri tratti nella direzione di cui hanno bisogno. Ora l'ingegneria genetica si sta sviluppando molto più velocemente della tecnologia che ti permette di volare su Marte. Possiamo modificare il genoma, ma non siamo ancora arrivati su Marte. Pertanto, quando verrà costruita un'astronave in grado di trasportare persone su Marte, l'ingegneria genetica andrà molto lontano.
Se una persona arriva su altri mondi per sopravvivere in essi, dovrà cambiare se stesso. Ad esempio, su Marte, nel nostro guscio corporeo moderno, non saremo in grado di esistere, poiché lì sono necessari altri organi esterni e interni, quindi le persone si creeranno secondo i bisogni necessari. Molto probabilmente, altri pianeti non sono più colonizzati dagli umani.
In che modo il processo scientifico e tecnico influenza l'evoluzione umana?
- Come risultato del fatto che l'uomo antico iniziò a creare strumenti, formò il cosiddetto complesso di lavoro del pennello. In realtà, è qui che finirono i cambiamenti biologici di una persona associati allo sviluppo del progresso. Ma il pennello è cambiato perché la sopravvivenza della specie dipendeva direttamente dalla fabbricazione e dall'uso degli strumenti.
Il progresso scientifico e tecnologico tardo difficilmente ha influenzato la nostra anatomia. Piuttosto, ha influenzato la fisiologia. Ad esempio, la grande quantità di alimenti vegetali che gli esseri umani hanno consumato sin dai tempi dei Neanderthal hanno portato a mutazioni che aiutano il nostro corpo ad abbattere meglio l'amido. Ma questi sono piccoli progressi.
Il fatto è che il processo scientifico e tecnologico è molto veloce e il progresso biologico richiede centinaia di milioni di anni. Affinché il processo scientifico e tecnologico possa influenzare la nostra biologia, è necessario che i suoi risultati non lascino le nostre vite per centinaia di anni consecutivi. Ma cambia rapidamente.
Possiamo dire che oggi noi - se parliamo degli abitanti delle grandi città - viviamo in condizioni a noi innaturali. Ogni residente di una metropoli, uscendo per strada, sperimenta lo stress, poiché una persona per sua natura deve vivere circondata da una famiglia di cinque o venti persone e conoscere tutti per tutta la vita. Se vede uno sconosciuto, allora a livello di istinto, sono possibili due opzioni: sposarlo o ucciderlo. I tempi selvaggi sono finiti e non ci siamo adattati a quelli nuovi.
Come, presumibilmente, una persona può guardare nel prossimo - per standard biologici - futuro?
- La prospettiva immediata di cambiamenti nel nostro aspetto è comprensibile. Se analizziamo cosa è successo ai nostri antenati, diventa chiaro che i nostri terzi molari - i denti del giudizio, così come alcuni altri denti - scompariranno - i bambini stanno già nascendo senza un secondo incisivo e senza canini.
Nelle persone moderne, i denti del giudizio sono generalmente piccoli, crescono tra i secondi molari e il ramo ascendente della mascella inferiore, il che causa molti problemi ai loro proprietari. Spesso i terzi molari superiore e inferiore non sono in contatto tra loro. Non si auto-puliscono da questo, quindi si deteriorano rapidamente.
Ma per molte persone antiche, i terzi molari erano i denti più grandi e importanti, e dietro di loro, al ramo ascendente, si apriva un vasto spazio. Pertanto, i nostri antenati non solo non hanno avuto problemi a causa di questi denti, ma dipendevano anche da loro. Con il passaggio al cibo a base di carne ad alto contenuto calorico e l'avvento degli strumenti, la dimensione dei denti è diventata meno rilevante. Questi denti iniziarono a diminuire di dimensioni e due milioni di anni fa iniziò il processo della loro scomparsa.
Così, tra i primi Homo, sono stati trovati i resti di un individuo con un'assenza congenita del terzo molare inferiore destro, e sulla mascella di Chengziao, che ha mezzo milione di anni, non ci sono più due denti del giudizio. Ora questa opzione si trova nella maggior parte delle persone. Tuttavia, per alcuni, i terzi molari sono ancora i denti più grandi. Ora l'uomo come specie è in uno stato di transizione evolutiva attiva. Passeranno duecentomila anni ei secondi molari saranno chiamati denti del giudizio.
Le teste delle persone diventano più rotonde e più piccole. Tuttavia, questa tendenza può fermarsi e tornare indietro, come sta accadendo ora in Inghilterra. L'astenizzazione è in corso negli ultimi 150 anni: le persone stanno diventando più magre e più alte. Il tipo di corpo astenico è naturale per la nostra specie. È collegato al fatto che abbiamo imparato a vivere come ai tropici - con l'aiuto del riscaldamento e delle cose calde, sullo sfondo del quale il nostro corpo non ha bisogno di ingrassare per proteggersi dal freddo.
Dagli organi interni, l'appendice è il primo candidato alla scomparsa. O scomparirà completamente in futuro o si trasformerà in una ghiandola. Per quanto riguarda le gambe, le metamorfosi nel piede sono inevitabili: si trasforma in modo inequivocabile, poiché è scarsamente adattato per la camminata eretta. È difficile dire esattamente come apparirà, perché in passato non c'erano creature erette bipedi, quindi, non abbiamo precedenti per il confronto. Molto probabilmente, i muscoli del piede saranno sostituiti con un apparato legamentoso e il piede stesso sembrerà un elefante. Il piede diventerà più piccolo, acquisirà un cuscinetto adiposo e le sue arcate scompariranno, poiché non sono necessarie. Per lo stesso motivo, la fibula e l'olfatto scompariranno.
Il ritratto dei nostri discendenti non è molto attraente
- Dal punto di vista dell'Australopiteco, neanche tu ed io siamo molto attraenti. L'attrattiva è un concetto soggettivo. Dal punto di vista di un anfibio, ad esempio, siamo generalmente qualcosa di inimmaginabile. Immagina come sono, nella sua comprensione, i capelli. Una cosa è quando la pelle è liscia, umida, lucida e con ghiandole velenose, un'altra è quando qualcosa di ispido sporge da essa.
Il nostro stato per noi nella nostra percezione dell'unico attraente, mentre altre opzioni per l'aspetto - i nostri antenati o discendenti - ci sembrano qualcosa di impensabile.
