Дикий мир нашего тела. Хищники, паразиты и симбионты, которые сделали нас такими, какие мы есть
Шрифт:
Можно предположить, что масаи каким-то образом обрабатывают молоко, что делает его удобоваримым. Например, приготовление сыра уменьшает содержание лактозы, но ни масаи, ни другие восточноафриканские племена не делают сыр. Одно время ученые считали, что могла иметь место миграция индивидов (или их генов) из Европы в те части восточной и западной Африки, где развилось скотоводство. Как раз в то время группа европейских ученых обнаружила гены, явно связанные с синтезом лактазы у взрослых. Когда ученые принялись за поиски этих генов среди различных популяций, было обнаружено, что гены усвоения молока удивительным образом присутствуют как у европейских потомков первых потребителей молочных продуктов, так и у западноафриканских народов фулани и хауса. Очевидно, миграция все-таки имела место, что позволило мутировавшему европейскому гену пересечь Африку и достичь племен фулани и хауса. Но Тишкофф не удовлетворилась этими результатами. В них чего-то недоставало, и Тишкофф стала собирать данные о других скотоводах. Тут-то и возникла проблема: у масаи, динка и других племенных групп, живущих в Восточной Африке, гена усвоения молока взрослыми не оказалось.
Масаи никак не обрабатывают молоко и не обладают европейским геном для его переваривания. Тогда Тишкофф решила исследовать третью возможность: люди этого племени за свою долгую историю жизни с коровами приобрели способность переваривать молоко независимо от европейцев. Масаи пережили историю, описанную Ли Бинфордом в отношении зарождения сельского хозяйства, и даже более того – они приручили те же виды,
Данные, обнаруженные Сарой Тишкофф в Восточной Африке, позволили утверждать, что способность расщеплять лактозу во взрослом состоянии возникала в истории человечества не один раз. В Европе эта способность появилась у людей 9–10 тысяч лет назад – то есть приблизительно в то время, когда (по данным генетиков и археологов) в Европе произошло одомашнивание коров. Потом подобные гены и определяемая ими способность появлялись около семи тысяч лет назад в Африке, по меньшей мере трижды, – опять-таки есть данные, говорящие о том, что в это время коровы были одомашнены во второй раз. Таким образом, туров приручали как минимум дважды (а по некоторым данным, и четырежды), причем разные племена делали это независимо друг от друга. Тишкофф показала, что в каждом из этих случаев взрослые люди, имевшие гены лактазы, производили на свет больше здоровых детей, которые, в свою очередь, тоже оставляли больше потомков, чем те, у кого гена лактазы не было. Так продолжалось на протяжении множества поколений. Генеалогические древа этих семей пышно разрастались, и одновременно по всей Европе и Африке распространялись полезные гены. Это была величайшая генетическая революция в нашей сравнительно недавней истории – во всяком случае, насколько это нам пока известно. Эти изменения повторились, в точном соответствии с предсказаниями Бинфорда, разделяя одну и ту же судьбу. В обоих случаях индивиды, не сумевшие извлечь пользу из одомашнивания коров, либо умирали, либо не могли оставить полноценное потомство. Молоко оказалось полезным для наших организмов, ибо наши предки жили в голодные времена, когда дополнительное питание и достаточное количество жидкости могли способствовать распространению генов одних людей и подавлять возможность размножения других, лишенных этой роскоши. Молоко изменило большую часть человечества.
История отношений людей и коров являет собой лишь единичный случай, указывающий на более обширную закономерность. Нас спасла пшеница и туры, а также маниока, рис и другие сельскохозяйственные продукты. Каждый раз, когда плотность населения достигала критического уровня и человечеству начинала грозить голодная смерть, откуда-нибудь приходило спасение. По мере того как мы все более детально изучаем происхождение наших сельскохозяйственных растений и животных, а также людей, которые их окультурили и одомашнили, мы все больше убеждаемся в том, что во многих, если не в большинстве случаев у тех, кто начинал заниматься сельским хозяйством, менялся геном. Уже известно, что у людей, живущих в регионах, где были окультурены злаки, в организме выше уровень амилазы – фермента, расщепляющего крахмал. Мы пока не знаем, распространялись ли гены амилазы с такой же быстротой, как и гены лактазы. Но это выглядит вполне возможным. На самом деле весьма вероятно, что в каждом районе, где возникало сельское хозяйство, наши организмы менялись – независимо и разными способами. Великое разнообразие, которое мы видим в генетическом наследии людей, не в последнюю очередь отображает великое разнообразие способов, какими мы пришли к зависимости от отдельных биологических видов; от ограниченного их набора, который позволил нам уцелеть в самые трудные годы нашей истории.
В деревнях наших предков мы обратились за помощью к этим растениям и животным и доверчиво прильнули к ним, как льнет ребенок к материнской груди. Да, мы были храбры и независимы, но в трудные моменты были готовы опустить руки. Мы могли умереть в любой момент, но выжили, так как стали жизненно необходимы этим немногим видам растений и животных, а взамен получили от них то, что они могли нам предложить. Мы заключили эволюционный контракт, который с тех пор так и не смогли расторгнуть. Нам намного проще развестись с супругом, нежели развестись с сельским хозяйством. Конечно, можно вырваться из пут цивилизации и стать охотником и собирателем, но сделать это в наши дни нелегко, кроме того, мы утратили способность действовать сообща – и как вид, и как хотя бы отдельная страна. Например, собиратели орехов в Бразилии являются традиционными собирателями, но сейчас они убили всех диких животных вокруг себя и стали примерно так же зависимы от сельского хозяйства, как и большинство из нас. На свете осталось не так уж много подходящих для собирательства мест, к тому же мы забыли, как жить в ладу с дикой природой. То же самое касается животных, которых мы одомашнили. Собака может одичать, но она не уйдет далеко от человеческого жилья. Собаки зависят исключительно от нас, а мы зависим, казалось бы, от многих видов, но это впечатление обманчиво. По некоторым оценкам, около 75 % всей потребляемой людьми пищи происходит от шести растений и одного животного. Если завтра вдруг исчезнут коровы, то умрут миллионы людей; то же самое случится, если исчезнут пшеница и кукуруза, как это однажды уже произошло, когда картофель поразила какая-то эпидемия. Коровы могут смотреть на нас печальными глуповатыми глазами, но на самом деле мы с ними равноправные партнеры. Куда бы ни завела нас судьба, мы всегда разделим ее с коровами.
Чем мы не сможем поделиться, так это нашими генами. Гены, которые сегодня есть у нас с вами, сформировались под влиянием событий сравнительно недавнего прошлого, когда, благодаря новой культуре и новым способам выживания, некоторые индивиды смогли передать по наследству свои гены, а другие – нет. Трудно не удивиться тому, как на наш нынешний облик повлияли история, генетика и даже (вспомним предыдущие главы) микробы. Трудно понять, как, несмотря на генетические различия между людьми, мы теперь повсеместно и практически поголовно переходим на одинаковые «современные» диеты и придерживаемся одного и того же образа жизни. Наш рацион, изобилующий молоком, жиром, солью и сахаром, накладываясь на все разнообразие нашего происхождения и генов, оказывает на наше здоровье мощное влияние, зависящее как от того, какие мы сейчас, так и от того, кем были наши предки. Даже сегодня важно, были ли они людьми, которые неуклюже подползали под предков современных коров, или людьми, которые стояли в стороне, показывали на них пальцами и язвительно смеялись.
Глава 8
Итак, не все ли равно, сосали ваши предки турье молоко или нет?
Миллиард человек на Земле страдает избыточным весом, наши животы нависают над поясом штанов, а организм страдает от лишней нагрузки. Хуже всего дела в этом отношении обстоят в Соединенных Штатах, но быстро подтягиваются и другие страны. Однако следует сказать, что даже в США отнюдь не все поражены ожирением. У шестидесяти пяти процентов взрослого населения Америки наблюдается избыточная масса тела, но у остальных – нет [72] . Проще всего объяснить такое положение разницей в питании и в физических нагрузках, но на самом деле образ жизни и питание – это лишь часть истории. В этом различии кроется какая-то тайна. В конце концов, подавляющее большинство жителей западных стран в настоящее время питаются продуктами, произведенными из относительно небольшого числа видов одомашненных животных и окультуренных растений. Вполне возможно, конечно, что вы едите исключительно грейпфруты и пьете экологически чистое верблюжье молоко. Возможно, что вы осознанно практикуете воздержание. Если так, то вы, мягко скажем, исключение. Средний американец, а в последнее время и средний житель любой западной страны придерживается такого образа питания, при котором три четверти калорий он получает из молочных продуктов, злаков, простых сахаров, растительного масла и алкоголя [73] . Ни одного из этих продуктов человечество не потребляло до появления сельского хозяйства. Десять тысяч лет назад люди собирали и употребляли в пищу десятки тысяч растений. Сельское хозяйство, даже в своем раннем воплощении, уменьшило как общее количество пищи, которое мы потребляем как вид, так и количество пищи, доступной каждому отдельно взятому индивиду. Со временем были окультурены некоторые новые виды растений, что позволило нам в какой-то степени восстановить былое разнообразие нашего рациона. В 1491 году только в Америке выращивалось более ста различных видов растений. Однако с тех пор мы прекратили поиски и остановились на тех немногих видах, которые росли лучше других и в большей степени соответствовали нашим вкусам [74] . По ходу этого процесса мы забыли, как собирать и готовить пищу, которую мы когда-то собирали, и никому не нужные дикие ягоды остаются в наших лесах. По всему миру мы получаем основную массу калорий от горстки потребляемых нами сельскохозяйственных культур. Конечно, при сильном желании вы можете купить крупу киноа в магазине здорового питания, но в океане калорий, получаемых от пшеницы, кукурузы, риса и жареного мяса, эта крупа будет лишь жалкой каплей. То, как по-разному наши тела договариваются с таким довольно скудным рационом, может объяснить то, почему некоторые люди толстеют, а другие по-прежнему остаются стройными.
72
Ежегодно в США от болезней, обусловленных ожирением, умирают 280 тысяч человек.
73
Если продукты из этого списка смешать в произвольных соотношениях, то можно получить все наши любимые лакомства – от печений и пирожных до булочек, пиццы, пончиков, сушек, мороженого и всего остального.
74
Hammer, K., and Khoshbakhr, K. 2005. Towards the “Red List” for Crop Plant Species. Genetic Researches and Crop Evolution 52: 249–265.
Как мы усваиваем нашу новую пищу, отчасти зависит от того, как жили наши предки в течение последних нескольких тысяч лет. Представим себе, что мы проводим эксперимент, по ходу которого мы кормим испытуемых одной и той же пищей в одних и тех же количествах. Через определенные интервалы времени мы будем приходить к этим испытуемым (которыми, на самом деле, являемся все мы) и смотреть, что с ними происходит. Как вы думаете, каковы будут результаты этих осмотров? Мы исходили бы из предположения о том, что все испытуемые (по крайней мере, в отношении их веса и общего состояния) будут выглядеть одинаково. На этом допущении строятся практически все диеты и руководства по физическим упражнениям; на этом же допущении основаны методики похудания с помощью грейпфрутовых, обезжиренных, мясных и прочих диет. Из этой же предпосылки исходят, составляя карты физического развития для маленьких детей. Так или иначе, на этом допущении зиждется классическая медицина. Истина же заключается в том, что мы будем отличаться друг от друга, даже если будем питаться абсолютно одинаково. Различия обусловлены особенностями нашего прошлого, и эта разница заявляет о себе лишь легкой рябью на поверхности нашего бытия, как некое морское чудовище, о присутствии которого мы догадываемся по расходящимся на воде кругам.
Но вернемся к истории употребления молока. Как я уже говорил, не все из нас являются счастливыми обладателями одной из версий гена, который необходим для переваривания и усвоения молока взрослыми людьми. С географической точки зрения способность пить молоко остается большой редкостью. Ни одно индейское племя, будь то инки, майя или одно из тысяч более мелких племен, не были способны пить молоко до прихода европейцев и их генов. Приблизительно 25 % населения земного шара неспособны расщеплять лактозу. Все эти мужчины и женщины с отсутствием способности переваривать молоко, придерживаясь стандартной американской диеты, весят в среднем на 5 % меньше, чем люди, у которых имеется ген лактазы. Если окружающая среда будет располагать к заболеванию, то у этих людей также намного выше риск обезвоживания, связанного с диареей. При таком положении вещей все жители деревень наших предков, получавшие на 5 % меньше калорий, имели меньше шансов передать свои гены потомству, и таким образом ген лактазы победил – по крайней мере в тех областях, где люди одомашнили коров. В контексте нашей современной жизни в развитых странах, где мы в избытке потребляем калории, лишние пять процентов скорее причиняют нам вред, нежели приносят какую-то пользу. Реклама часто сообщает нам, что «молоко полезно для организма», но при этом забывает добавить «…если вы способны его переварить» или «…если вы в нем вообще нуждаетесь». Утверждение, что мы по-разному реагируем на одну и ту же пищу в зависимости от генов, полученных нами от предков, может показаться банальностью. Но на практике мы ежедневно игнорируем эту реальность. Основными продуктами питания, составляющими так называемую «пищевую пирамиду», одобренную министерством сельского хозяйства США, являются молоко, фрукты, овощи, мясо и бобовые. И это несмотря на то, что большинство людей в мире неспособны усваивать молоко! Ситуация с молоком – это лишь начало развенчания мифа о том, что какой-то один вид растений или животных (и сделанные из них продукты питания) может принести пользу всему человечеству без исключения.
Отличия в геномах разных людей приобретают смысл только в свете нашей недавней эволюции. Возьмем в качестве следующего примера нашу слюну. Амилаза является одним из многочисленных ферментов, присутствующих в слюне различных животных; есть она и у нас с вами. Амилаза помогает расщеплять крахмал, содержащийся в злаках, картофеле, рисе, ямсе и многих других продуктах как древнего, так и современного сельского хозяйства. Геном некоторых людей содержит несколько генов амилазы, и, соответственно, в их слюне этого фермента много. Такие люди расщепляют крахмал быстрее и эффективнее других. У кого-то (может быть, у вас) содержание амилазы в слюне может быть в шестнадцать раз выше, чем у вашего соседа; таким образом, различия в способностях людей расщеплять крахмал достаточно велики. Исторически такая разница была вполне обоснованной. У наших предков, не знавших сельского хозяйства, генов амилазы было немного [75] , и их слюна участвовала в процессе пищеварения менее эффективно, чем наша. Скорее всего, в племенах, которые начали выращивать богатые крахмалом растения, люди с избытком генов амилазы питались лучше, следовательно, имели больше шансов передать потомству свои гены. В тех областях мира, где люди периодически голодают и едят богатую крахмалом пищу (то есть в развивающихся странах и в бедных регионах развитых стран), наличие дополнительных генов амилазы в геноме может создать их носителям определенные преимущества. Избыток амилазы позволяет таким людям получать больше калорий из стандартного количества, скажем, риса. В тех частях мира, где мы не страдаем от недостатка калорий, избыток тех же генов может способствовать развитию ожирения. То, как наши организмы реагируют на пищу, которой мы их снабжаем, зависит и от того, как жили наши предки, и от того, как мы живем теперь. Ген, спасающий одного человека от голодной смерти, может помочь другому отрастить солидное брюшко.
75
Отчасти доказательством этого утверждения служит тот факт, что почти у всех остальных приматов в геноме мало копий генов амилазы.