Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+21°
Boom metrics
Наука14 мая 2023 4:00

Профессор-генетик Константин Крутовский: Мы стоим на пороге конца биологической эволюции человека

Как меняются наши гены и правда ли, что за высокий интеллект человечество расплачивается ростом аутизма и шизофрении - об этом мы поговорили с известным ученым

Фото: Владимир ВЕЛЕНГУРИН

У человека и обезьян, как известно, был общий предок. Но мы и приматы пошли разными эволюционными путями. Люди обрели самый сложный, высокоразвитый мозг на Земле. Как так получилось? Это одна из главных загадок мироздания. В поисках истины ученые выяснили, что в геноме людей есть уникальные участки с ускоренной эволюцией («human accelerated regions», или сокращенно HARs). Считается, что HARs сыграли весомую роль в «поумнении» человека.

Недавно в авторитетном международном журнале Cell вышла научная работа, посвященная более глубокому изучению феноменальных областей ДНК у людей в сравнении с шимпанзе. Что выяснили исследователи? Правда ли, что за высокий интеллект человечество расплачивается ростом психических расстройств, аутизма и шизофрении? Как мы эволюционируем сейчас и что нас ждет дальше? Об этом медицинский обозреватель KP.RU поговорил с ведущим научным сотрудником Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, профессором Сибирского федерального университета и Геттингенского университета, генетиком Константином Крутовским.

КАЗУСЫ ЭВОЛЮЦИИ

- Первые 49 районов в геноме человека с ускоренной эволюцией, HAR1 - HAR49, были обнаружены еще в 2006 году. Некоторые из них связаны с деятельностью головного мозга и когнитивными функциями. Поэтому считается, что HARs играют важную роль в развитии мозга, - рассказывает профессор Крутовский. - С тех пор исследователи идентифицировали более 2,5 тысяч HARs. Предполагается, что благодаря этим участкам генома люди приобрели специфические, характерные только для человека признаки. Например, связанные с особенностями конечностей, строением лица и пигментацией кожи.

Авторы недавней научной работы с помощью искусственного интеллекта получили новые данные об отличиях HARs у человека и похожих участков генома у шимпанзе, поясняет эксперт. В частности, обнаружено интересное явление.

- Внутри одного и того же HAR встречаются изменения как усиливающие, так и ослабляющие функцию генов, связанных с деятельностью мозга. То есть, судя по всему, действовала компенсаторная эволюция, корректирующая мутации. При этом может возникать разбалансировка сложной системы регуляции генов, влияющих на работу мозга. Возникающие сбои, в свою очередь, видимо, могут вызывать шизофрению, аутизм и другие психические расстройства.

АУТИЗМ У ГЕНИЕВ ВСТРЕЧАЕТСЯ ЧАЩЕ?

- Подтверждает ли новое научное исследование, что появление психических расстройств это фактически «побочный эффект» повышения интеллекта у человека? То есть люди как бы расплачиваются нейронарушениями за свое «поумнение»?

- Однозначных доказательств такой причинно-следственной связи на сегодня нет. В то же время есть, например, исследования, которые показали, что среди людей с высоким интеллектом, включая тех, кого считают гениями, чаще встречается аутизм и шизофрения. Также ученые выяснили, что люди с аутизмом чаще имеют высокий уровень интеллекта и творческих способностей, чем в общей популяции.

Однако это не означает, что гениальность всегда связана с повышенным риском психических заболеваний. Или что аутизм и шизофрения непременно сопровождаются повышением интеллекта и какой-либо одаренностью.

ЧЕМ СЛОЖНЕЕ СИСТЕМА, ТЕМ БОЛЬШЕ СБОЕВ

И все же не исключено, что появлению и росту нейронарушений, психических расстройств у людей в ходе эволюции способствовало именно усложнение мозга, отмечает профессор Крутовский.

- Есть такая закономерность: любое усложнение системы, в том числе живого организма, повышает вероятность сбоев (чем проще система, тем она надежнее). Чем больше генов, тем выше вероятность мутаций, включая неблагоприятные. А умственные, интеллектуальные способности связаны с работой сотен генов, их очень сложным взаимодействием.

Однако, усложнение системы также может повышать ее устойчивость и способность адаптироваться к изменениям в окружающей среде. Более сложные системы могут иметь более гибкую структуру.

С другой стороны, и вправду можно считать, что нейронарушениями мы расплачиваемся за цивилизацию, подтверждает генетик.

- Цивилизация привела к увеличению мутагенного фона. Загрязнение воды, воздуха и пищи химическими мутагенами, применение пестицидов и ядохимикатов, бытовых химикатов, увеличение радиационного фона - все это влияет на ДНК, ведет к росту частоты мутаций. А они, в свою очередь, могут провоцировать многие заболевания - как онкологические, сердечно-сосудистые, так и нейронарушения, влияющие на головной мозг.

КАК ЛЕТАЛЬНЫЕ МУТАЦИИ ПРЕВРАЩАЮТСЯ В НЕЙТРАЛЬНЫЕ

- Есть такая точка зрения: на людей сейчас практически не действует естественный отбор. Благодаря достижениям медицины бесплодные пары могут иметь детей, недоношенных младенцев выхаживают, и они тоже становятся родителями. Вредные мутации передаются по наследству, их накапливается все больше и больше. Поэтому, якобы, число различных нарушений и болезней дальше будет расти. Вы как генетик согласны с таким прогнозом?

- Роль отбора действительно снижена. Но человек успешно выживает несмотря на это и на увеличение частоты мутаций. Потому что пониженная приспособленность людей с вредными мутациями компенсируется, например, средой. Скажем, есть мутация, вызывающая фенилкетонурию. При этом заболевании нарушен метаболизм аминокислоты фенилаланина, она накапливается и оказывает нейротоксическое действие. Раньше больные дети не доживали даже до года. Так было, пока не выяснилось, с чем это связано. Сейчас же достаточно соблюдать диету, полностью исключив продукты с фенилаланином. Тогда организм нормально развивается и может передавать эту мутацию далее. То есть, за счет коррекции среды - диеты - летальная мутация превратилась в нейтральную. И она, конечно, будет накапливаться. Подобных примеров много.

КОНЕЦ ЭВОЛЮЦИИ ИЛИ ЦИВИЛИЗАЦИИ?

- Полностью корректируя среду, снижая смертность, в том числе за счет более качественной медицины, мы снижаем роль и давление естественного отбора, - продолжает Константин Крутовский. - Более того, сейчас технологии позволяют и сами мутации убирать. В частности, редактировать гены с помощью «молекулярных ножниц». Можно удалять поврежденные варианты генов, заменять на нормальные.

Фактически это конец биологической эволюции человека! То есть сейчас мы на пороге ее завершения. Хорошо это или плохо – это отдельный вопрос.

- Вы к чему склоняетесь?

- Если говорить о будущем, то главную угрозу я вижу не в накоплении мутаций и медицинских проблем людей со здоровьем. Конец нашему существованию как биологического вида и цивилизации (в том виде, как мы ее знаем) может положить искусственный интеллект (ИИ). В этом я согласен с Илоном Маском - ИИ действительно может стать очень опасен и даже вытеснить человека, если заранее не разработать эффективные системы, его контролирующие.

- Но как люди могут полностью исчезнуть? Ведь у нейросетей нет сознания, мотивации, чтобы принять решение, что человечество нужно уничтожить? К тому же искусственный интеллект зависит от источника энергии. Человек может нажать кнопку и отключить любую машину.

- ИИ просто создаст предохранительные механизмы, чтобы человек не смог нажать на кнопку. Может овладеть ядерным синтезом или другим надежным источником энергии. Такой «суперкомпьютер» сможет себя ремонтировать, поддерживать и воспроизводить. И более того - развиваться, эволюционировать. В таком случае ни человек, ни любые другие биологические виды для ИИ не нужны, и он просто может от них всех избавиться.

- Вы описываете черты как будто живого организма. Разве сможет даже самый совершенный компьютерный алгоритм превзойти мозг человека с его непредсказуемостью, внезапностью решений, интуицией?

- Да, пока ИИ ограничен алгоритмами, заложенными в него программистами. И менее креативен по сравнению с человеческим мозгом. Может только быстро обобщать и систематизировать огромные объемы информации, но без их критической оценки. Это зависит от заложенных в него алгоритмов, сам он их не создает. Пока. Но уже идет к этому.

Человеческий мозг состоит из нейронов. В единичном виде это совершенно примитивная клетка. Фактически работает, как переключение у транзистора: включено-выключено, да-нет-да-нет. Но когда нейронов несколько миллиардов, то за счет их взаимодействия количество переходит в качество. С ИИ может произойти то же самое. Когда он начнет собирать, объединять нейросети, то в результате их взаимодействия может возникнуть другое качество. ИИ начнет создавать свои алгоритмы, у него появятся свои задачи. Какими они будут? Неизвестно.

СЛУШАЙТЕ ТАКЖЕ

Можно ли похудеть на интервальном голодании (подробнее)