Любое отдельное свойство может быть в разных условиях и положительным, и отрицательным, и нейтральным. Например, густой волосяной покров для млекопитающих, живущих в холодном климате, является благом, поскольку защищает их от потери тепла, но для земноводных с их кожным дыханием или, скажем, для бегемотов, которым крайне важно избегать перегрева, был бы смертелен. Склонность издавать громкие звуки при виде опасности повышает выживаемость у общественных животных, но понизила бы ее у животных, ведущих одиночный образ жизни.
Поэтому при возникновении новых фенотипических особенностей – как вследствие мутаций, так и в результате модификаций и комбинирования родительских генов – лучше приспособленным оказывается не тот организм, у которого соответствующие показатели выражены в наиболее сильной степени, а тот, который смог наиболее успешно «вписать» их в контекст как своих собственных характеристик, так и условий окружающей среды.
У каждого вида есть так называемая норма реакции. Это, по определению теоретика эволюции Алексея Сергеевича Северцова, «пределы, в которых может изменяться фенотип без изменения генотипа»949; в этих пределах организмы могут приспосабливаться к условиям среды. Когда какие-то фенотипические черты (возникающие в результате комбинации родительских генов, или реакции на какие-то факторы внешней среды, или и того и другого), а точнее комплексы черт, в определенных условиях оказываются полезными, организмы, их имеющие, лучше выживают и размножаются, и отбор благоприятствует тем, в чьем потомстве эти свойства проявляются с большей вероятностью (и большей надежностью). Соответственно, рано или поздно вырабатывается механизм, с достаточной надежностью обеспечивающий совместное наследование удачно сочетающихся между собой признаков, – отбором закрепляются мутации, повышающие вероятность передачи следующему поколению всего этого комплекса целиком950 (в пределе – до единицы).
Подобные мутации могут происходить в генах, которые регулируют активность других генов. И, вероятно, не случайно, что многие генетические отличия человека от шимпанзе связаны именно с имеющейся в геноме системой регуляции. Так, например, американский генетик Грегори Рей и его коллеги обнаружили951, что у нас имеется мутация в регуляторной области гена, кодирующего белок продинорфин. Из этого белка в организме образуются эндорфины – вещества, участвующие в регуляции эмоций, влияющих на социальное поведение, формирование привязанностей, способности к обучению. Сам белок продинорфин у человека и шимпанзе идентичен, но у человека его синтезируется несколько больше (в культуре клеток с человеческим вариантом гена получилось больше примерно на 20 %), а кроме того, по-видимому, различаются реакции на внешние стимулы – в каких случаях продинорфина будет синтезироваться больше (и насколько), а в каких – меньше. А это, как пишет Александр Владимирович Марков952, «могло серьезно изменить мотивацию человеческих поступков, наши желания и жизненные цели».
Группа молекулярных биологов из США и Австралии, сравнив уровень активности 907 генов у человека и нескольких видов обезьян, обнаружила, что генов, которые в ходе эволюции разных групп приматов увеличили или уменьшили свою активность, достаточно много. При этом среди генов, активность которых в человеческой линии повысилась, оказалось много генов-регуляторов953. Регулятором (причем регулятором высокого уровня, т. е. таким, который регулирует активность других генов-регуляторов) оказался и знаменитый ген FOXP2954. Начинающийся с него «генетический каскад отвечает за нормальное развитие мозга, в особенности тех отделов, от которых зависит координация движений, и в том числе артикуляция речи»955. Интересно, что окрестности гена FOXP2 на седьмой хромосоме (среди которых есть фрагменты, влияющие на его активность) находились, видимо, под сильным давлением отбора: у многих современных людей в геноме есть участки, унаследованные от неандертальцев или денисовцев, но в районе гена FOXP2 таких участков нет956.
Мэри Рагханти и ее коллеги исследовали нейрохимический профиль одной из подкорковых структур – стриатума – у нескольких видов приматов, включая человека957: одних нейромедиаторов у нас вырабатывается больше, чем у прочих обезьян, других меньше. Сопоставляя это с данными о том, какой вклад вносит преобладание того или иного нейромедиатора в поведение, исследователи сделали вывод, что люди более прочих приматов чувствительны к социальным стимулам, склонны перенимать поведение других людей, полагаясь больше на социальное влияние, чем на собственное разумение. Такая поведенческая установка способствует возникновению языка: люди в большей степени, чем другие приматы, обращают внимание на различия в подаваемых соплеменниками сигналах, запоминают и воспроизводят их, не пытаясь всякий раз изобретать сигналы заново.
Изменениям подверглась и такая важная для человека часть мозга, как префронтальная кора: многие гены, общие для человека и шимпанзе, у человека стали работать в других ее слоях958.
Возможно, именно с работой генов после рождения связано увеличение объема мозга в кладе человека. Когнитивные задачи, стоявшие перед нашими предками, становились все более сложными, а для обучения чему-то новому необходимо, чтобы нейроны могли вести себя по-разному, гибко подстраиваясь под новые непредсказуемые нужды. Для этого, в свою очередь, необходимо, чтобы в мозге работали самые разные гены и, соответственно, активно функционировали гены-регуляторы959. Но при этом ДНК оказывается открытой для мутаций и, как следствие, довольно быстро «портится» – и именно для компенсации этого, для того чтобы можно было обеспечить повышенную приспособленность мозга к эпигенетической регуляции без снижения общей приспособленности организма960, и понадобилось, вероятно, увеличение объема мозга.
В любой популяции за счет комбинирования генов (обеспечиваемого половым размножением) и воздействия окружающей среды появляются различные фенотипы с различной частотностью. Если какой-то фенотип (именно фенотип в целом, обладающий некоторым балансом свойств) оказывается очень удачным, то преимущество получит та популяция, где такой фенотип (вне зависимости от его генетической основы) будет появляться чаще. И если перемещение и скрещивание особей внутри этой популяции происходит существенно чаще, чем между этой популяцией и соседними, то популяция, где чаще появляется удачный фенотип, будет производить большее количество потомства и, соответственно, «экспортировать» особей в другие популяции. Даже если среди этих особей будет не очень много носителей удачного фенотипа, принесенный ими генетический «багаж» будет способствовать тому, чтобы удачный фенотип и на новом месте появлялся с большей частотностью. И таким образом генофонд, способствующий более частому появлению удачного фенотипа, будет распространяться.
С точки зрения стороннего наблюдателя эволюция нередко выглядит как своего рода баланс спроса и предложения: если есть на что-то спрос, то будет и предложение, если формируются условия, в которых тот или иной признак мог бы оказаться полезным для выживания и размножения, он с большой долей вероятности у кого-нибудь появится. Например, если образуется новый вид насекомых, тут же возникает и паразит, специализированный именно к данному виду961, если на какой-то территории появляется новое цветковое растение, непременно находится тот, кто начинает его опылять, им питаться и т. д. Когда люди стали осваивать животноводство, у них быстро распространились мутации, дающие возможность переваривать свежее молоко во взрослом возрасте (одна из них возникла в Европе, другая – на Ближнем Востоке, третья – в Африке)962. Подобные мутации, конечно же, иногда возникали (и по сей день возникают) и в других человеческих популяциях, но при отсутствии молочного животноводства они не дают никакой выгоды, поэтому они не закрепились естественным отбором.
