Наряду с бонобо, шимпанзе — ближайшие живущие родственники человека, геном которых поразительно похож на наш собственный. Однако шимпанзе не водят машины, не говорят по-русски и не играют на кларнете. Если мы так похожи генетически, то как мы можем так сильно отличаться внешне и поведением?
Насколько мы похожи на самом деле?
Считается, что люди и шимпанзе произошли от общего предка около шести миллионов лет назад, что довольно недавно с точки зрения эволюции. В середине нулевых годов ученым удалось провести секвенирование генома шимпанзе по имени Клинт, в результате чего выяснилось, что в абсолютном выражении генетический код этого вида на 96 процентов идентичен нашему.
Однако большая часть этих различий объясняется дупликацией, когда участки генома просто повторяются у одного вида, но не у другого. Если же говорить о генах, то мы похожи на 98,8 процента, то есть только 1,2 процента нашего генетического кода не встречается у шимпанзе.
Это не так много, но если учесть, что человеческий геном состоит из трех миллиардов пар оснований — то есть битов генетической информации, — то этот небольшой процент составляет около 35 миллионов расхождений между двумя видами.
В чем же заключаются различия?
Многие различия между геномами человека и шимпанзе можно найти в областях, где действуют факторы транскрипции, которые подобны генетическим переключателям, указывающим различным генам, когда активироваться, а когда оставаться в спящем состоянии. Иными словами, большая часть нашей человеческой сущности не связана с генами, характерными для нашего вида, а объясняется тем, что общие с шимпанзе гены выражаются уникальным образом.
Например, гены, кодирующие нейроны в каждой из областей нашего мозга, практически те же самые, что и у шимпанзе, но благодаря тому, что они активируются, у нас развивается больше этих клеток - и, соответственно, больший мозг, — чем у других приматов. Все, что нас разделяет, — это небольшой участок генома, который контролирует степень деления клеток в нервной системе, а не гены, кодирующие создание различных нейронов.
Таким образом, геномы, которые кажутся практически идентичными, могут давать совершенно разные фенотипические характеристики. Гены могут быть одинаковыми, но тонкие различия в частях генома, контролирующих экспрессию генов, могут полностью изменить конечный продукт.
Гены человека
Ученые все еще изучают данные, чтобы понять, как именно работает 1,2 процента нашего генома, присущего только человеку. Пока что им удалось выявить некоторые участки, которые, судя по всему, кодируют определенные характеристики.
Например, ген под названием ASPM, вероятно, связан с нейрогенезом и размером мозга у людей, а другой ген под названием FOXP2 может быть связан с развитием речи. Еще один ген, называемый KRTHAP1, влияет на экспрессию кератина в волосяном фолликуле человека и, возможно, объясняет различия между нашими волосами и волосами наших более волосатых приматов.
Многие из генов, которые мы не разделяем с шимпанзе, связаны с иммунной функцией и приводят к значительным различиям в восприимчивости к заболеваниям. Например, шимпанзе устойчивы к малярии и некоторым вирусам гриппа, с которыми мы, люди, боремся, хотя мы лучше справляемся с туберкулезом.
Если смотреть шире, то незначительные различия между геномами человека и шимпанзе — это прекрасная демонстрация удивительной экономии ДНК: вместо того чтобы полностью переделывать код для создания нового вида, достаточно внести несколько незначительных изменений, и вы "превратите" шимпанзе в человека.