Η συνεχής εξέλιξη των ανθρώπων

Σημειωμένα δημόσια πρόσωπα όπως ο David Attenborough το έχουν κάνει στο παρελθόν

ισχυρίστηκε

ότι η ανθρώπινη εξέλιξη έχει τελειώσει, αλλά πολλοί ερευνητές που μελετούν την ανθρώπινη εξέλιξη διαφωνούν κάθετα. Γνωρίζουμε ότι οι άνθρωποι έχουν αλλάξει το περιβάλλον μας με αμέτρητους τρόπους – αλλάζοντας τον ίδιο τον αέρα, το νερό και το έδαφος στα οποία βασιζόμαστε ως οι πιο επιτυχημένοι «μηχανικοί οικοσυστημάτων» στη Γη. Μπορεί να είναι εύκολο, μέσα σε όλη αυτή την αλλαγή, να υποθέσουμε ότι κατακτήσαμε τη βιολογία και εξαλείψαμε τις επιπτώσεις της εξέλιξης και της φυσικής επιλογής στο είδος μας. Αλλά αυτό δεν το λέει η επιστήμη.

«Φυσικά οι άνθρωποι εξακολουθούν να εξελίσσονται», λέει

Jason Hodgson,

ανθρωπολόγος και εξελικτικός γενετιστής στο Πανεπιστήμιο Anglia Ruskin στην Αγγλία. «Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί που βρίσκονται σε έναν πληθυσμό εξελίσσονται συνεχώς».

«Οι άνθρωποι σίγουρα εξακολουθούν να εξελίσσονται», συμφωνεί

Τζον Χοκς

παλαιοανθρωπολόγος στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison.

«Οι άνθρωποι εξακολουθούν να εξελίσσονται, όπως σχεδόν όλοι οι άλλοι πληθυσμοί οργανισμών», λέει

Stephen Stearns

ομότιμος καθηγητής οικολογίας και εξελικτικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Yale.

Ωστόσο, ο τρόπος που η εξέλιξη δρα στο είδος μας μπορεί να μην είναι αυτός που φαντάζεστε. Με βιολογικούς όρους, η εξέλιξη είναι μια αλλαγή στη συχνότητα παραλλαγής γονιδίου (γνωστή και ως «αλληλόμορφο») σε έναν πληθυσμό με την πάροδο του χρόνου. Δεν είναι μια δύναμη που κατευθύνει την τροχιά ενός είδους προς έναν συγκεκριμένο στόχο. Ωστόσο, οι βιολόγοι μπορούν ακόμα να παρατηρήσουν την ανθρώπινη εξέλιξη σε δράση και να εντοπίσουν πρόσφατα παραδείγματα.

Πώς συμβαίνει η εξέλιξη;

Πριν μπούμε στην έρευνα, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί η εξέλιξη. Υπάρχουν αρκετοί τρόποι με τους οποίους οι οργανισμοί μπορούν να εξελιχθούν. Κάθε άτομο γεννιέται με περίπου

70 νέες γενετικές μεταλλάξεις

κατά μέσο όρο, τα οποία δεν προέρχονται από τους γονείς τους. Μόλις εμφανιστούν, οι μεταλλάξεις μπορούν να περάσουν στις επόμενες γενιές, αλλάζοντας έτσι τη συχνότητα των αλληλόμορφων σε επίπεδο πληθυσμού. Υπάρχει μια μετατόπιση, όπου η τυχαιότητα επηρεάζει ποιες παραλλαγές γονιδίων μεταβιβάζονται σε ποιες αναλογίες – αυτό ξεδιπλώνεται πιο γρήγορα σε μικρούς πληθυσμούς. Υπάρχει γονιδιακή ροή, όπου άτομα και πληθυσμοί μεταναστεύουν, φέρνοντας το γενετικό τους υλικό σε νέα μέρη. Η σεξουαλική επιλογή συμβαίνει όταν οι άνθρωποι ζευγαρώνουν μη τυχαία (που ευθύνεται για το μεγαλύτερο μέρος του ζευγαρώματος των ανθρώπων).

Έπειτα, υπάρχει η φυσική επιλογή –συχνά συγχέεται με την ίδια την εξέλιξη– όπου οι περιβαλλοντικές συνθήκες που επηρεάζουν την επιβίωση και την αναπαρ

αγωγή

υπαγορεύουν ποια αλληλόμορφα είναι πιο πιθανό να επιμείνουν στις μελλοντικές γενιές. Αντίθετα, η φυσική επιλογή συμβαίνει πιο γρήγορα σε μεγαλύτερους πληθυσμούς, λέει ο Hodgson, καθώς τα ευεργετικά αλληλόμορφα είναι πιο πιθανό να εμφανιστούν όταν υπάρχουν περισσότεροι άνθρωποι γύρω. «Αυτό είναι το μεγαλύτερο μέγεθος ανθρώπινου πληθυσμού που έχει υπάρξει ποτέ, επομένως αυτή είναι πιθανώς σε κάποιο βαθμό η μεγαλύτερη αλλαγή για τη δράση της φυσικής επιλογής στους ανθρώπους», προσθέτει.

Μέσω όλων αυτών των παραπάνω μηχανισμών, οι άνθρωποι εξελίχθηκαν από τον τελευταίο κοινό μας πρόγονο με τους δύο πιο στενούς εν ζωή συγγενείς μας –τους χιμπατζήδες και τους μπονόμπο. Δεν εξελιχθήκαμε από αυτούς τους μεγάλους πιθήκους, αλλά μάλλον από μια γενεαλογία εξαφανισμένων πλέον πρωτευόντων που απέκλιναν από τον προκάτοχο των χιμπατζήδων και των μπονόμπο από ένα κοινό σημείο. Πολύ πριν

Homo sapiens

ήταν ένα κλαδί στο δέντρο της ζωής, οι προηγούμενες αποκλίσεις οδήγησαν σε πρωτεύοντα και θηλαστικά και σπονδυλωτά. Σιγά-σιγά, για δισεκατομμύρια χρόνια, η εξέλιξη έχει διαφοροποιήσει όλους τους οργανισμούς από τον τελευταίο παγκόσμιο κοινό πρόγονο. Τα σώματά μας εξακολουθούν να φέρουν τα στοιχεία του εξελικτικού παρελθόντος του είδους μας. Για παράδειγμα, στα άχρηστα πλέον (ή «απομεινάρια») οστά της ουράς και τα προσαρτήματα.

Και όλοι οι παραπάνω μηχανισμοί εξακολουθούν να παίζουν στους ανθρώπους σήμερα, αν και η κοινωνική μας οργάνωση και ο τεράστιος αριθμός μπορεί να έχουν αλλάξει ποιοι από αυτούς ενεργούν πιο γρήγορα, σε ποιους πληθυσμούς και με ποιους τρόπους. Οι μεγάλες εξελικτικές αλλαγές που επηρεάζουν ευδιάκριτα

χαρακτηριστικά

, όπως η απώλεια ουρών, συμβαίνουν πολύ αργά, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν λιγότερες εμφανείς αλλαγές που γίνονται συνεχώς.

Η συχνά δηλωμένη πεποίθηση ότι η σύγχρονη ιατρική έχει εξαλείψει τη φυσική επιλογή «δεν είναι μια σοβαρή άποψη», λέει ο Hodgson, επειδή βασίζεται σε πολλές αναληθείς υποθέσεις. Για παράδειγμα, ότι έχουμε επιλύσει όλα τα ζητήματα υγείας με την επιστήμη ή ότι η πρόσβαση στην υγειονομική περίθαλψη και την αντισύλληψη είναι ίση. Στην πραγματικότητα, «δεν είναι καν κοντά στο να είσαι ίσος», τονίζει. Επομένως, υπάρχει επίσης άνιση αναπαραγωγή και άνιση επιβίωση και οι άνθρωποι παντού παραμένουν εκτεθειμένοι σε κάθε είδους επιλεκτικούς μηχανισμούς.

Ταυτόχρονα, υπάρχουν και άλλοι οδηγοί της ανθρώπινης εξέλιξης που είναι πιθανώς μοναδικοί στο είδος μας, τουλάχιστον ως προς την έντασή τους. Σε πολλές περιπτώσεις, οι πολιτισμοί μας επηρεάζουν με ποιον, πώς και εάν οι άνθρωποι αναπαράγονται, σημειώστε και ο Χότζσον και ο Χοκς. Αυτά τα πράγματα επηρεάζουν επίσης τη συχνότητα των γονιδιακών παραλλαγών με την πάροδο του χρόνου.

«Ίσως τροποποιούμε κάπως την πορεία της εξέλιξης, αλλά αυτό δεν σημαίνει καθόλου ότι το εμποδίζουμε να συμβεί», λέει.

Χαχαμανές Μουσταφάβι

αναπληρωτής καθηγητής γενετικής και γονιδιωματικής στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης

Πώς ξέρουμε ότι η εξέλιξη εξακολουθεί να συμβαίνει;

Πολλές μελέτες για το γενετικό παρελθόν των ανθρώπων παρέχουν ενδεικτικά παραδείγματα της εξέλιξης στην πράξη. Υπάρχει η άνοδος της αντίστασης στην ελονοσία στη Μαδαγασκάρη, που συνδέεται με τον πολλαπλασιασμό της

μια συγκεκριμένη παραλλαγή γονιδίου

στον πληθυσμό, όπως περιγράφεται σε έρευνα του 2014 από τον Hodgson. Αυτό το παράδειγμα εξέλιξης, λέει, συνέβη τα τελευταία 2.000 χρόνια – πολύ πρόσφατο με την τάξη του εξελικτικού χρόνου.

Υπάρχει η εμφάνιση και η εξάπλωση αλληλόμορφων που επιτρέπουν την πέψη της ενήλικης λακτόζης σε ορισμένους πληθυσμούς της Μέσης Ανατολής, της Ευρώπης και της Αφρικής, μετά την εξάπλωση της κτηνοτροφίας. «Ακόμη και τα τελευταία 1.000 χρόνια, η εμμονή της λακτάσης ως αλληλόμορφο αυξάνεται», λέει ο Χοκς.

Και ακόμη πιο πρόσφατα από αυτό –τον περασμένο αιώνα– ο Stearns και οι ερευνητές του απέδωσαν μειώσεις ύψους και άλλες αλλαγές σε επίπεδο πληθυσμού στη φυσική επιλογή

μια κλασική μελέτη του 2010

ανθρώπων στο Framingham της Μασαχουσέτης, με βάση μια προσπάθεια συλλογής δεδομένων που ξεκίνησε το 1948.

Μελέτες μεγάλων συνόλων δεδομένων γονιδιώματος επίσης

αποκαλύπτουν αλλαγές

που διαφορετικά δεν θα ήταν παρατηρήσιμο σε επίπεδο χαρακτηριστικών. ΕΝΑ

Έγγραφο 2022

εντόπισε δύο μικρές αλλαγές στο ανθρώπινο γονιδίωμα, υπεύθυνες για τη δημιουργία λειτουργικών πρωτεϊνών, οι οποίες προέκυψαν από τότε που το είδος μας χωρίστηκε από άλλες γενεαλογίες πρωτευόντων.

Σε

μελέτη του 2017

Με επικεφαλής τον Mostafavi, αυτός και οι συνάδελφοί του εξέτασαν τις γονιδιακές διαφορές μεταξύ των ηλικιακών ομάδων στη UK Biobank, ένα αποθετήριο γενετικών δεδομένων και δεδομένων υγείας περίπου μισού εκατομμυρίου Βρετανών. Έψαχναν για ευρέως διαδεδομένα αλληλόμορφα που ήταν λιγότερο κοινά μεταξύ των ηλικιωμένων και ως εκ τούτου πιθανότατα συνδέονται με τη μακροζωία και την επιβίωση. Σε όλο το σύνολο δεδομένων, βρήκαν μόνο δύο τέτοιες παραλλαγές γονιδίων – μία που σχετίζεται με το έντονο

κάπνισμα

στους άνδρες και μία σχετίζεται με τον κίνδυνο Αλτσχάιμερ. Παρά το γεγονός ότι πολλές διαφορές στην υγεία είναι γενετικές, υπήρχαν σχετικά λίγες αναγνωρίσιμες, επιβλαβείς παραλλαγές ενός γονιδίου που κυκλοφορούσαν στον πληθυσμό της μελέτης. Που σημαίνει ότι η εξέλιξη πιθανότατα έχει ήδη φιλτράρει αυτά τα γονίδια.

“Η απουσία [or more deleterious alleles] είναι μια ισχυρή πρόταση για επιλογή», ​​λέει ο Mostafavi. Τα δύο γονίδια που εντοπίστηκαν στη μελέτη ενδέχεται να φιλτραριστούν με επιπλέον χρόνο επίσης, λέει. Το γεγονός ότι επί του παρόντος είναι κοινά μπορεί να σημαίνει ότι μόλις πρόσφατα έχουν γίνει επιβλαβείς.

Ο τύπος της εξέλιξης που καταδείχθηκε στην έρευνα του Mostafavi είναι η καθαριστική επιλογή: Η αφαίρεση επιβλαβών μεταλλάξεων από έναν πληθυσμό με την πάροδο του χρόνου. Είναι λιγότερο φανταχτερό από την επιλογή υπέρ των ευεργετικών χαρακτηριστικών, αλλά είναι

πολύ πιο συνηθισμένο

.

Μια άλλη κοινή μορφή όχι και τόσο φανταχτερής επιλογής είναι η σταθεροποιητική επιλογή, όπου τα άκρα παραμένουν σπάνια, υπέρ μιας τάσης προς τη μέση λύση. Το

βάρος

γέννησης και το ανθρώπινο ύψος είναι τυπικά παραδείγματα για το πού δρα η σταθεροποιητική επιλογή, λέει.

«Ίσως δεν βλέπουμε πάντα σταθεροποίηση [and] καθαρίζοντας την επιλογή, ίσως δεν είναι προφανείς… αλλά ξέρουμε για το γεγονός ότι πολλοί άνθρωποι [traits] διατηρούνται κατά κάποιο τρόπο στο βέλτιστο», υποδεικνύοντας ότι και οι δύο μορφές φυσικής επιλογής παραμένουν σε εξέλιξη.

Σε τι εξελισσόμαστε λοιπόν;

«Οι περισσότεροι άνθρωποι θέλουν να μάθουν, «αλλάζουμε κατευθυντικά ως είδος σε κάτι άλλο;» Δηλαδή: Υπάρχει προορισμός στο τέλος αυτού;». λέει ο Χοκς. Η απάντηση, τουλάχιστον στο

χρονοδιάγραμμα

που μπορούν να τη μελετήσουν οι επιστήμονες, είναι ασαφής.

Η εξέλιξη είναι μια διαδικασία, όχι ένα αποτέλεσμα, και δεν συμβαίνει πάντα γραμμικά. «Τα σημερινά περιβάλλοντα αλλάζουν πολύ γρήγορα με διάφορους τρόπους. Δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα ποιες αλλαγές θα διατηρηθούν με την πάροδο του χρόνου, επομένως δεν γνωρίζουμε ποιες αλλαγές μπορεί να προσθέσουν κάτι. [Many] Οι αλλαγές μπορεί να αντιστραφούν και να πάνε προς την αντίθετη κατεύθυνση το ίδιο γρήγορα όπως εξελίχθηκαν την τελευταία ή δύο γενιές», προσθέτει ο Hawk.

«Προσωπικά πιστεύω ότι η γενετική μας θα συνεχίσει να αλλάζει, πιθανώς με επιταχυνόμενο ρυθμό», λέει, «αλλά δεν έχω καλή βάση για να προβλέψω πώς».