Найти тему

Кто унаследует планету: Теории ученых о прохождении бутылочного горлышка

Вопрос демографии на планете сейчас стоит остро. Только и слышно: “Численность населения снижается”. Но все молчат - около 950 000 лет назад на Земле осталось лишь 1280 человек способных к размножению.

Только представьте - на огромной планете площадью 520 млн кв.км проживала горстка гоминид, количество которых могло бы уместиться в небольшой современный поселок.

К счастью, популяции удалось протиснуться через “бутылочное горлышко”. Иначе наш биологический вид исчез бы.
Совсем.
Как мамонты и динозавры.

Что это за “горлышко” такое волшебное, которое спасло человечество от вымирания?

ЗАМЕРЗЛИ ИЛИ УГОРЕЛИ?

Ученые провели исследование на генетическом материале 3000 человек. Результаты моделирования ситуации удивили: 930 000 лет назад показатели численности человеческой популяции резко рухнули вниз.

Причины не ясны, но по поводу именно этого случая геологические данные говорят: “В это время на Земле климат был сухой, а холода морозили даже Африку”. Вопрос выживания стоял ребром на протяжении 117 000 лет. Из-за генетической “скудости” положение человека, как биологического вида, было шатким.

Сейчас понятно - выжили.
Надо заметить, испытание “бутылочным горлышком” не единственный раз случалось. Около 100-74 тысяч лет назад популяция людей вновь пострадала. Виновником массового вымирания “нарекли” вулкан Тоба.
В момент извержения он выбросил 800 км3 пепла, что критично могло сказаться на человечестве.

Возможно, найдено самое узкое "бутылочное горлышко" в известной истории человечества. На иллюстрации временная шкала сокращения количества особей, существовавших в это время  / © Wangjie Hu et al. Источник: https://naked-science.ru/
Возможно, найдено самое узкое "бутылочное горлышко" в известной истории человечества. На иллюстрации временная шкала сокращения количества особей, существовавших в это время / © Wangjie Hu et al. Источник: https://naked-science.ru/

Версий много, но все они не самые убедительные. Ведь экстремальные условия постоянно заставали наших предков врасплох. То засухи, то потопы, то вулканы, то метеориты. Катаклизмы меняли окружающую среду – только успевай приспосабливаться. А вот это уже удавалось не всем.

Кто сильнее, тот и смог! А сильнее оказались “генетически продвинутые”.

Я ЕГО СЛЕПИЛА ИЗ ТОГО, ЧТО БЫЛО

В чем заключается эффект “бутылочного горлышка”? Термин значит резкое сокращение популяции конкретного вида под воздействием внешних факторов: изменение окружающей среды, природные катаклизмы и другое.

“Горлышко” узкое, пробраться в него могут не все. А те, кому удалось “влезть” и выжить, никогда не станут прежними. Снижение численности “тянет” за собой и сокращение генетических вариаций.
Тут уж надо постараться, чтобы приспособиться к новым условиям. А это, скажу вам, непросто. Генофонд-то однотипный.

Сокращение генетического разнообразия популяции может привести и к вымиранию. Схема из Wikimedia Commons
Сокращение генетического разнообразия популяции может привести и к вымиранию. Схема из Wikimedia Commons

Ученые рассказывают, чтобы преодолеть вынужденную “узость” - гены “дрейфуют”. Происходят случайные изменения генотипов, частоты аллелей (форм одного гена).
А в случае с человеком,
некоторые “неугодные” аллели просто исчезли.

Кстати, генетики говорят, что эффект “бутылочного горлышка” никак не связан с эволюцией и выживаемостью, но становится их двигателем.

Ну, например, все вы помните сердобольного Мазая, который зайцев в половодье собирал. Вот эти самые зайцы влезли не только в лодку, но и в генетическое “бутылочное горлышко”.
То есть спаслись под покровительством счастливого случая (в лице Мазая). А дальше эволюция “берет в руки” только “выданный материал” (выживших особей) и “лепит” из него шедевры.

В случае с животными эту роль на себя порой принимает человек. Ну вспомните хотя бы, панд сейчас в дикой природе осталось около 1600 особей. И люди упрямо пытаются “пропихнуть” их в “бутылочное горлышко”.
Если сейчас искусственно не помочь пандам выжить, они вымрут без шансов на восстановление.

"Счастливый случай" случайным образом фильтрует генетический материал, а потом из него создается обновленная популяция
"Счастливый случай" случайным образом фильтрует генетический материал, а потом из него создается обновленная популяция

А вот человеку несколько раз несказанно повезло - над ним “постаралась” сама природа.

ПОТЕРЯЛИ ПАРУ ГЕНОВ

Ученые уверены - причиной вымирания стало кое-что пострашнее сейсмической активности планеты и изменений климата.
Вездесущие микробы. Они и сейчас доставляют немало хлопот. Наш иммунитет, конечно, изо всех сил старается. В случае чего, ему можно помочь лекарствами.
А древних людей “бактерии-плохиши” косили пачками.

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего выяснили - на заре человечества пандемии “бомбардировали” популяцию людей нещадно.
А помогали в этом два “гена-предателя” - Siglec-13 и Siglec-17.
Они блокировали иммунные клетки и не давали организму бороться с инфекцией.
Чтобы выжить, человеческому геному пришлось измениться.

Streptococcus (слева) и Escherichia coli (справа) под электронным микроскопом
Streptococcus (слева) и Escherichia coli (справа) под электронным микроскопом

Генетические эксперименты показали - из-за этих двух генов антитела не могли “коннектиться” с антигенами на мембранах вредоносных организмов.
Конкретно - стрептококков группы B (Streptococcus) и кишечной палочки К1 (Escherichia coli).
Выглядело это так: бактерии “орудуют” внутри тела, а иммунитет “спит”.

Коварная “мелюзга” в тот период сократила популяцию людей с почти миллиона до 10-20 тыс особей. Гены-вредители “проморгали” опасную ситуацию.

По мнению исследователей, в “бутылочное горлышко” удалось “втиснуться” тем, у кого геном мутировал.
Siglec-17 перстал работать, а Siglec-13 и вовсе “покинул” организм.

Получается - инфекции “сработали” не на всех. Те, кто успел “обновиться”, порождали сильную популяцию, в которой появилась новая сила.
Как только Streptococcus или Escherichia coli приступали к работе, организм вырабатывал антитела.

Вот так вот - получилась полезная модификация. А в геноме человека, с тех самых пор до наших дней, гены-”предатели” не объявлялись.

Подписывайтесь на канал и погружайтесь с нами в Суть явлений

Ставьте 👍, делитесь публикацией и обязательно оставьте свое мнение в комментариях - так еще больше людей узнает о способности биологических видов проходить через “бутылочное горлышко”