Форум : Эволюция. Прекрасная теория Дарвина

Молекулярная эволюция мозга — от обезьяны до человека

А давайте поговорим о мозге…

Сегодня ни один рассказ об эволюции человека не может обойтись без упоминания о головном мозге как органе, во многом определившем биологическое развитие нашего вида и его нынешнее положение в системе животного мира. Впрочем, такое внимание мозгу уделяли не всегда. Древние египтяне во время мумификации избавлялись от него, считая абсолютно бесполезным; греки полагали, что он лишь охлаждает кровь, идущую от сердца; и даже Чарльз Дарвин в своем труде «Происхождение видов путем естественного отбора» не уделил этому органу должного внимания [1]. Со временем, благодаря развитию науки, стало ясно, что именно мозгу мы обязаны своим интеллектом. Конечно, последний нельзя считать уникальным свойством вида Homo sapiens, поскольку другие животные также способны выполнять действия, которые можно назвать интеллектуальными. Разница — в уровне развития тех или иных когнитивных способностей.

Если рассматривать развитие такого мозга у человека с точки зрения эволюции, то оно было скорее необходимостью, нежели подарком судьбы. Дело в том, что имеющиеся в нашем арсенале способности — это именно те умения, которые были нужны нашим предкам, чтобы выжить в условиях окружавшего их мира. Ведь если посмотреть на нас со стороны, то можно заметить, что человек вовсе не «венец творения». Он не самый большой, не самый долгоживущий, не самый сильный, не самый быстрый, не самый зоркий и т.д. Да что говорить, если «большой» мозг человека большой только в сравнении с мозгами ближайших родственников — обезьян. Например, у синих китов масса мозга может достигать 6,8 кг! При этом они не изготавливают орудия труда, не строят зданий, не шьют одежду. Они не делают этого потому, что им не надо было развивать эти умения. Подобный пример иллюстрирует и тот факт, что увеличение размеров мозга человека по сравнению с его предками не может полностью объяснить появление наших интеллектуальных способностей. Сейчас уже ясно, что дела обстоят куда сложнее, а ответы стоит искать где-то в дебрях цитологии, биохимии и генетики…

Как изучают эволюцию мозга антропологи и каковы ее основные тенденции?

Антропологам удалось раздобыть множество останков гоминид, по которым можно установить объем мозга наших предков на разных этапах эволюции. Сами ткани органа, естественно, не сохраняются, а вот его «отпечаток» на внутренней поверхности черепа — да. Он называется эндокраном (рис. 1). Исследуя его, антрополог может судить о расположении крупных борозд и сосудов, определять позиции и размеры долей головного мозга и исходя из этого делать выводы о развитии интеллекта, локомоторных функций, органов чувств и т.д. [2]. Говоря об эндокране, стоит отметить, что это не идеальный слепок мозга хотя бы потому, что мозг отделен от черепа мозговыми оболочками. Сложности прибавляет и тот факт, что на подобном «слепке» почти невозможно определить отправные точки, в отличие от того же черепа, поэтому измерения эндокранов у разных ученых могут различаться.

И всё же, несмотря на все трудности, исследователям есть что сказать по поводу изменения размеров головного мозга и его частей. Например, известно, что отдельные доли коры (рис. 2) менялись в процессе эволюции быстрее остальных [3]. Чемпионом в этом отношении стала лобная доля, а если точнее — ее надкраевая часть, ответственная за основные процессы мышления, такие как самосознание, воля, способность общаться с прочими представителями своего вида, и частично ответственная за речь и другие процессы. Наибольшей ширины она достигла у неандертальцев, благодаря чему эти гоминиды, вероятно, проявляли заботу о пожилых беспомощных соплеменниках, не способных самостоятельно добывать пищу [4]. Второе место по темпам развития заняла теменная доля, к основным функциям которой можно отнести координацию работы органов чувств, пространственную ориентацию и пространственное воображение. Ну а третье — височная доля, где располагаются слуховые зоны и так называемая зона Вернике, благодаря которой мы воспринимаем речь на слух. Кроме того, височная доля ответственна за распознавание лиц людей, за способность отличать живые и неживые объекты друг от друга и за долговременную память. Что же касается затылочной области, то она занимается в основном восприятием и формированием зрительных образов, а мозжечок регулирует мышечный тонус, равновесие и координацию движений.

Если говорить о развитии головного мозга в рамках антропогенеза, то стоит отметить, что у нашего общего с человекообразными обезьянами предка проконсула размер мозга был таким же, как у современных павианов [2]. Здесь важно обратить внимание на то, что ныне живущих шимпанзе, горилл и орангутанов нельзя считать нашими предками, поскольку они относятся хоть и к родственным, но независимым от нас эволюционным ветвям.

В дальнейшем в результате климатических изменений площадь лесов в Африке начала стремительно сокращаться. Нашим предкам пришлось приспосабливаться к жизни в саванне, что незамедлительно отразилось на развитии головного мозга. У ранних австралопитеков этот орган мало изучен, но ученые знают, что он весил около 350 г — сравнимо с мозгом современных шимпанзе — и обладал типичными обезьяньими чертами, включая суженную лобную долю небольшого размера и не выступающую затылочную. У грацильных австралопитеков (наших непосредственных предков) наблюдается увеличение общего размера мозга и удлинение теменной доли, которое, возможно, связано с повышением чувствительности передних конечностей, а также появлением способности делать целенаправленные броски, крайне важные для защиты от хищников. Здесь необходимо упомянуть, что грацильные австралопитеки, судя по особенностям строения их скелета, уже свободно могли передвигаться на двух ногах. Что же касается ранних Homo, то именно на этом этапе человеческой эволюции происходит резкий скачок в увеличении объема головного мозга, а если быть точнее — участков, ответственных у современных людей за речь и координацию движений рук. В целом увеличение мозга подразумевает повышение уровня интеллекта, поскольку увеличивается количество нейронов и связей между ними, а следовательно, улучшаются познавательные и прочие умственные способности. Однако важно помнить, что у современных людей эти параметры — размер мозга и интеллект — не всегда коррелируют. Также с этим периодом уже однозначно связывают появление способности к созданию примитивных орудий труда, относящихся к олдувайской культуре, в результате занятия нашими предками новой экологической ниши — древних падальщиков. Орудия труда нужны были для того, чтобы сдирать с костей куски мяса, оставшиеся на добыче крупных хищников.

В дальнейшем человеческий мозг продолжает увеличиваться и у человека прямоходящего (Homo erectus) достигает объема 800–1000 см3, что почти соответствует размеру мозга современных людей [5]. У эректусов значительно усиливается рельеф зоны Брока — моторного центра речи, располагающегося в лобной доле, — а также подрастает затылочная доля, что, видимо, связано с увеличением потребности в расширении кругозора для жизни в открытом пространстве. У этих гоминид, судя по всему, усиливается контроль над эмоциями и увеличивается общий объем памяти. Однако мозг, как мы помним, вещь затратная, его по праву можно назвать дорогим «феррари», который приходится содержать нашему организму [6]. У современных новорожденных детей на него тратится около 60% всей энергии, а у взрослых — 20–25%. Приобретенную нашими предками способность развивать и обеспечивать энергией большой мозг связывают с растянутым периодом детства у людей и с увеличением доли мяса в их рационе. Также известно, что эректусы могли создавать уже более сложные орудия труда, которым целенаправленно придавали определенную форму (рис. 3). Находки этого периода относятся к так называемой ашельской культуре. Сам термин произошел от названия французского местечка Сен-Ашёль, пригорода Амьена, где в 19 веке нашли много подобных орудий. Ашельская культура представлена в основном достаточно симметричными ручными рубилами, или бифасами, изготовленными из уплощенных фрагментов породы.

Позднее, у человека гейдельбергского (Homo heidelbergensis), продолжается увеличение размеров головного мозга; форма органа свидетельствует об усилении контроля за движениями, совершенствовании способности планировать и прогнозировать, а рельефность зоны Брока — о начале использования речи. Homo heidelbergensis так же, как и эректусы, использовали огонь, но уже были хорошими охотниками и, судя по всему, ввели погребальный культ.

Как известно, наибольших размеров мозг достиг у неандертальцев (Homo neanderthalensis), которых не считают непосредственными предками современных людей: они образуют собственную эволюционную ветвь, отделившуюся от гейдельбергцев и какое-то время сосуществовавшую с сапиенсами. Мозг Homo neanderthalensis отличается более развитыми подкорковыми центрами подсознательного контроля над эмоциями и памятью, однако в отношении координации движений неандертальцы явно должны были отставать от Homo sapiens. Также бросается в глаза малый размер лобной и теменной долей относительно затылочной. Неандертальцы строили жилища, хоронили умерших и, весьма вероятно, освоили речь.

Что же касается неоантропов («почти современных» людей), то здесь стоит отметить интересную тенденцию. Около 25–27 тысяч лет назад объем мозга стал уменьшаться, чего до этого не происходило [3]. Однако это вовсе не означает, что наши предки по каким-то причинам начали глупеть. Уменьшение мозга, скорее всего, компенсировалось усложнением его строения на клеточном уровне. Из характерных черт можно отметить увеличение лобной доли по сравнению с теми же неандертальцами, а по сравнению с современными людьми — увеличение затылочной доли, что объясняется большей зависимостью от факторов окружающей среды.

Говоря, что человеческий мозг до верхнего палеолита не уменьшался и строго следовал тенденции на увеличение, мы всё-таки держим в голове одно исключение — человека флоресского (Homo floresiensis), известного как «хоббит».

Реконструкция женщины Homo floresiensis

Предполагается, что он относится к ранней линии рода Homo, а его ближайший родственник — Homo habilis. Флоресский человек стал карликовым видом, вероятно, вследствие островной изоляции [7]. Объем мозга у него составлял всего 400 см3 (меньше, чем у многих шимпанзе), однако этот человек, по-видимому, умел изготавливать орудия труда.

Молекулярная эволюция человека и проблемы ее изучения

Все данные, о которых мы говорили ранее, были почерпнуты главным образом из антропологических исследований. Но настало время взглянуть на эволюцию мозга несколько глубже: а что скажут гены?

Как известно, с момента отделения нашей эволюционной ветви от предков шимпанзе произошло около 16 миллионов генетических мутаций, и из них всего 10% пришлось на функциональные участки генома (1% — на области, кодирующие белки; 9% — на некодирующие регуляторные последовательности). Бόльшая часть мутаций нейтральна, поэтому бывает непросто вычленить из всего огромного количества изменений именно те, которые действительно повлияли на клеточную и анатомическую организацию [8].

Человеческий мозг, как мы уже выяснили, имеет долгую эволюционную историю, но особый интерес представляет отрезок времени после расставания с предками наших ближайших живых родственников — обыкновенных шимпанзе (Pan troglodytes) и бонобо (Pan paniscus). Генетические и фенотипические изменения, произошедшие с того момента, были уникальными для людей, и их можно определить как «специфичные для человека» (рис. 5).

Основными генетическими механизмами, обусловившими эволюцию головного мозга человека, были: нуклеотидные замены в кодирующих областях генома, приводящие к изменениям аминокислотных последовательностей белков; дупликации и делеции генов; мутации в некодирующих областях, особенно в цис-регуляторных последовательностях вроде энхансеров, ведущие к изменению экспрессии генов. Для человека и шимпанзе характерны еще и значительные эпигенетические различия (различия в работе генов, не связанные с изменением первичной структуры ДНК) — например, разное метилирование отдельных участков генома [1].

Генетические и фенотипические изменения в человеческой эволюционной линии

Здесь важно отметить, что изучать молекулярную эволюцию человека, особенно на уровне метаболитов, достаточно сложно по ряду причин [9]. Во-первых, по одной лишь последовательности ДНК нельзя однозначно судить о том, как работали гены у наших далеких предков, ведь некоторые из них могли быть неактивными в том или ином типе ткани, например, из-за тех же эпигенетических модификаций, которые мы по первичной структуре ДНК не распознаем. Во-вторых, изучить метаболизм таких веществ, как углеводы и липиды, у древних гоминид невозможно в принципе, поскольку палеоантропологическая летопись такую информацию не сохраняет. Сегодня можно сравнить эти параметры только у человека и современных человекообразных обезьян, которые отделены от нас несколькими миллионами лет самостоятельной эволюции. В-третьих, существует ряд практических и этических проблем, связанных с проведением экспериментов на людях и шимпанзе. Последнее, впрочем, иногда не сильно останавливает.

В 2019 году ученые из Китая создали трансгенных макак. Авторы c помощью лентивирусного вектора (основанного на дефектном вирусе иммунодефицита человека) внедрили человеческий вариант гена MCPH1 в эмбрионы макак резусов, находящиеся на ранних стадиях дробления. Эти эмбрионы затем подсадили самкам — суррогатным матерям. МСРН1 кодирует многофункциональный белок, играющий важную роль в формировании мозга в ходе эмбриогенеза: он регулирует деление нейроэпителиальных клеток — предшественниц нейронов коры [10]. Известно, что нокаут-мутации этого гена у мышей и обезьян приводят к микроцефалии. Кроме того, в эволюционной линии, ведущей от древних обезьян к человеку, в течение последних 25–30 миллионов лет белок-кодирующая часть МСРН1 быстро менялась под действием отбора, что привело к закреплению 40 с лишним аминокислотных замен в соответствующем белке. По сравнению с другими приматами у человека претерпели изменения и регуляторные области гена, в результате чего увеличилась его транскрипционная активность [11]. Поскольку целью китайского эксперимента было понять, что именно позволило нашим предкам развить мозг и интеллектуальные способности, недоступные нынешним обезьянам, ген МСРН1 в качестве объекта изучения подходил как нельзя лучше. Так во что же вылилось наделение макак его человеческим вариантом? Во-первых, у трансгенных обезьян (рис. 6) наблюдалась задержка дифференциации клеток и миелинизации нервных волокон, как это происходит и в эмбриогенезе человека. Во-вторых, по сравнению с дикими сородичами они демонстрировали лучшую кратковременную память и сокращенное время реакции.

Эксперимент подвергся резкой критике со стороны научного сообщества. Барбара Кинг, профессор антропологии в Колледже Уильяма и Мэри (США), назвала исследование этическим кошмаром [12].

Чтобы правильно реконструировать причинно-следственные связи между генотипом и фенотипом в ходе эволюции человеческого мозга, необходимо учитывать ассоциации «генотип-фенотип» у человека, модельных организмов и других видов. Такие исследования нужно дополнять экспериментальными подходами, которые проверяют гипотезы опытным путем. Сегодня генетические и цитологические эксперименты, посвященные изучению функций человеческих генов и их эволюции, в основном проводят на клеточных культурах или же на стандартных лабораторных животных, таких как крысы и хорьки. Сложности добавляет и тот факт, что почти все процессы, связанные с развитием мозга, имеют полигенную природу, а следовательно, интерпретировать полученные результаты нужно крайне осторожно, проверяя корректность эксперимента и учитывая возможное влияние различных, в том числе и иных генетических, факторов.

Почему увеличились наши мозги и при чём здесь гены?

Если мы посмотрим на мозги мыши, обезьяны и человека с анатомической и цитологической точек зрения, то обнаружим в их строении довольно много общего. Казалось бы, разница только в размерах отдельных областей или же органа в целом, однако дьявол в деталях [13]! Несмотря на внешнее сходство, мозг человека сильно отличается от мозга шимпанзе именно за счет масштабных изменений метаболизма, обусловленных в том числе и генетически.

Считается, что биохимические механизмы, изменения в которых способствовали стремительному увеличению размера головного мозга, непосредственно участвуют в эмбриональном развитии этого органа.

В качестве примера можно привести «трио» генов NOTCH2NL [14]. Это «потомки» гена NOTCH2, который кодирует мембранный рецептор и работает в разных тканях, причем у всех эукариот. Около 14 миллионов лет назад этот ген претерпел частичную дупликацию, образовав псевдоген — нерабочий предшественник одного из NOTCH2NL. Примерно через 11 миллионов лет (судя по всему, в период существования грацильных австралопитеков), прямо перед тем, как начал резко увеличиваться человеческий мозг, копия второй части NOTCH2 встроилась в псевдоген, сформировав полноценный ген NOTCH2NL. Впоследствии этот активный ген удваивался еще несколько раз, благодаря чему появились три активных NOTCH2NL (A, B, C), расположенных друг за другом на одном плече человеческой хромосомы 1, и неактивная копия на другом плече. 

Важно отметить, что у горилл и шимпанзе не было восстановления псевдогена до рабочего NOTCH2NL и его последующих дупликаций, которые, соответственно, можно считать специфичными для человеческой линии.

Как известно, дупликация генов с дальнейшим разделением функций между копиями (паралогами) — один из главных способов появления новых признаков. Дело в том, что у новоявленного двойника есть, как правило, несколько вариантов эволюционного развития:

1. Выход из строя под грузом мутаций и превращение в псевдоген.
2. Появление совершенно новой функции по сравнению с геном-предшественником — неофункционализация.
3. Разделение между копией и геном-предшественником разных аспектов исходной функции — субфункционализация.

Так что же случилось с копиями NOTCH2? Известно, что Notch-сигнальный путь занимает центральное место в развитии мозга, определяя время начала и продолжительность пролиферации клеток-предшественниц и дифференцировки нейронов. Он особенно активен в наружной радиальной глие — клетках, предположительно генерирующих большинство корковых нейронов у приматов и способствующих утолщению коры у человека. Принцип Notch-сигнализации следующий. Нейрогенные клетки секретируют одновременно Notch-рецептор и его лиганд DLL (Delta-like ligand) — мембранные белки с экстраклеточным участком. Если рецептор и лиганд двух клеток взаимодействуют, то клетка — акцептор сигнала сохраняет способность к пролиферации, а клетка, которой принадлежит лиганд, запускает процесс дифференцировки [15].

Ученые, исследовавшие функции паралогов NOTCH2NL, обнаружили, что все копии активны в процессе развития мозга (B>A>C). Чтобы понять, как именно экспрессия паралогов NOTCH2NL влияет на развитие нейронов, в эмбриональные стволовые клетки мышей ввели плазмиду с человеческим геном NOTCH2NLA. Затем из них получили кортикальные органоиды — небольшие сгустки предшественников нервных и глиальных клеток, способных к дальнейшему развитию и образованию связей, как это происходит в настоящем эмбриогенезе [16].

Оказалось, что предшественники нервных клеток, экспрессирующие NOTCH2NLA, продолжали делиться и не спешили переходить на следующую стадию развития, в отличие от контроля. Это говорит о том, что человеческий вариант гена откладывает их специализацию. В клетках мутантных кортикальных органоидов резко возрастала экспрессия генов, ответственных за негативную регуляцию нейронной дифференцировки. Клетки как бы задерживались при переходе на следующий этап развития и продолжали делиться, что приводило к общему увеличению количества нейронов в процессе эмбриогенеза. Дальнейшее исследование показало, что белок NOTCH2NL может как связываться с Notch-рецептором, так и блокировать DLL1, запуская тем самым сигнальный каскад Notch и тормозя процесс дифференцировки [17]. История с генами NOTCH2NL — это тот редкий случай, когда ученым удается проследить эволюционное событие, начиная от новшеств на генетическом уровне, продолжая изменениями на уровне биохимических механизмов и заканчивая их проявлением в фенотипе. Вероятнее всего, гены NOTCH2NL служили хорошим подспорьем для увеличения объема мозга, однако определенно сработали и другие механизмы.

Одним из них может быть изменение гена ADCYAP1, который кодирует полипептид 1, активирующий аденилатциклазу — фермент, задействованный в передаче сигнала внутри клеток. В структуре ADCYAP1 обнаружили следы положительного отбора [18] в человеческой эволюционной ветви. Продукт этого гена участвует в том числе и в регуляции перехода клеток-предшественниц от стадии пролиферации к стадии дифференцировки в ходе нейрогенеза.

Возвращаясь к «трио» NOTCH2NL, стоит отметить: по мнению Дэвида Хаусслера, одного из авторов работы [14], даже местоположение этих генов говорит о многом. Они находятся в том участке хромосомы 1, дупликацию которого ассоциируют с аутизмом и макроэнцефалией (патологическим увеличением объема мозга), а делецию — с шизофренией и микроэнцефалией (патологическим уменьшением объема мозга) [14].

Что касается микроэнцефалии, то с этой патологией связывают также мутации ASPM и некоторых других генов [19]. «Поломки» в гене ASPM приводят к уменьшению площади коры головного мозга. Белок ASPM содержится в различных тканях организма, однако особую роль играет в делении клеток развивающегося мозга [20]. Исследования показывают, что он помогает поддерживать упорядоченное деление клеток-предшественниц, ведущее к образованию зрелых нейронов. Стимулируя их деление во время эмбриогенеза, этот белок помогает увеличить общее количество нейронов и размер мозга. Ген ASPM попал в поле зрения ученых потому, что частота фиксированных замен (мутаций, закрепившихся в популяции) в нём резко возросла у наших предков. Это может свидетельствовать о том, что он сыграл далеко не последнюю роль в формировании современного объема человеческого мозга.

Конечно, говоря о разных механизмах, способствующих наращиванию количества нервных клеток, важно помнить, что простого увеличения числа нейронов недостаточно для превращения обезьяньего мозга в человеческий. Более того, содержать множество клеток, сохраняя прежнюю организацию, просто невыгодно из-за дополнительных энергетических трат. Это означает, что помимо чисто количественных изменений необходимы и качественные, и именно от последних будет в большей степени зависеть развитие когнитивных навыков.

По следам исчезнувших гоминид

В геномах современных европейцев найдены единичные нуклеотидные замены, характерные для Homo neanderthalensis, которые, как считается, стали следствием межвидового скрещивания [21]. Но влияют ли эти замены на эволюционную историю человека, и если да, то как? Известно, что у Homo sapiens череп гораздо более округлый, чем у других гоминид (рис. 9). С чем связано подобное изменение и при чём тут молекулярная эволюция мозга и неандертальцы? С этим вопросом решили разобраться исследователи из Института эволюционной антропологии Макса Планка (Германия) [22]. Они изучили компьютерные модели эндокранов неандертальцев и современных людей и разработали единый показатель глобулярности («округлости мозга»), основанный на различиях в форме черепа гоминид.

У современных людей глобулярность возникает во время пренатального развития, когда быстро растущий мозг определяет форму костной оболочки. Поэтому появилось предположение, что эндокраниальная глобулярность отражает эволюционные изменения в раннем развитии мозга. Тем не менее такие отпечатки, как мы уже знаем, могут информировать об изменениях только внешней структуры органа, но не внутренней нервной организации.

Несмотря на то, что современные люди формой мозга и черепа явно отличаются от неандертальцев, ученые всё же обнаружили значительные различия в степени глобулярности у современных европейцев. Исследование геномов 4500 европейцев выявило в участках хромосом 1 и 18, ассоциированных с развитием более вытянутого мозга, типичные для неандертальцев нуклеотидные паттерны. Ученые предположили, что замены нуклеотидов, доставшиеся нам от неандертальцев и располагающиеся в некодирующих зонах ДНК, могут влиять на экспрессию каких-то генов. И действительно, обнаруженные замены оказались связанными с изменением активности двух генов, UBR4 и PHLPP1, которые во многом отвечают за такие важные аспекты развития мозга, как нейрогенез и миелинизация. UBR4 кодирует фермент, участвующий в биохимическом каскаде, который регулирует нейрогенез в развивающемся неокортексе. У людей мутации UBR4 зачастую ведут к псевдогенизации, то есть утрате им своей функции. Это позволяет предположить, что даже небольшие изменения в его экспрессии могут грозить серьезными последствиями для организма.

PHLPP1 кодирует отрицательный регулятор сигнального пути PI3K/Akt, который управляет миелинизацией. Сверхпродукция Akt у трансгенных мышей приводит к гипермиелинизации по сравнению с контрольными животными дикого типа. Сигнальный путь PI3K/AKT/mTOR в целом способствует росту мозга и развитию миелиновой оболочки. У носителей неандертальских нуклеотидных вариантов экспрессия гена PHLPP1 несколько выше в мозжечке, что снижает уровень его миелинизации. Это согласуется с меньшей глобулярностью эндокрана у людей с такими нуклеотидными паттернами. Однако сравнительные исследования показывают, что увеличение эндокраниальной глобулярности у современных людей по сравнению с неандертальцами нельзя считать простым результатом абсолютного разрастания мозжечка. Изменение формы эндокрана связано со сложными изменениями в относительных, а не абсолютных объемах различных структур мозга.

Таким образом, становится понятно, что глобулярность — это многофакторная особенность, обусловленная совокупным влиянием разных локусов, в то время как отдельные нуклеотидные замены сказываются на эндокраниальной форме незначительно. Вполне вероятно, что будущие геномные исследования на больших выборках позволят выявить дополнительные регуляторные каскады. Однако, по словам одного из авторов работы [22], Филиппа Гунца, «вероятность существования связи между эволюционными изменениями глобулярности мозга и механизмами, влияющими на базальные ганглии и мозжечок, выглядит интригующе». Обе структуры участвуют в обучении и координации движений, а базальные ганглии влияют и на такие процессы высшей нервной деятельности, как концентрация внимания и планирование.

Начнём с начала.

Ч.Дарвин в своей теории, первое развёрнутое изложение которой было опубликовано в 1859 году в книге «Происхождение видов» (полное название: «Происхождение видов путём естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь»), основной движущей силой эволюции Дарвин назвал естественный отбор и неопределённую изменчивость.

Существование эволюции было признано большинством учёных ещё при жизни Дарвина, в то время как его теория естественного отбора как основное объяснение эволюции стала общепризнанной только в 30-х годах XX-го столетия. Идеи и открытия Дарвина в переработанном виде формируют фундамент современной синтетической теории эволюции и составляют основу биологии, как обеспечивающие логическое объяснение биоразнообразия.

Сущность эволюционного учения заключается в следующих основных положениях:

1. Все виды живых существ, населяющих Землю, никогда не были кем-то созданы.

2. Возникнув естественным путем, органические формы медленно и постепенно преобразовывались и совершенствовались в соответствии с окружающими условиями.

3. В основе преобразования видов в природе лежат такие свойства организмов, как наследственность и изменчивость, а также постоянно происходящий в природе естественный отбор. Естественный отбор осуществляется через сложное взаимодействие организмов друг с другом и с факторами неживой природы; эти взаимоотношения Дарвин назвал борьбой за существование.

4. Результатом эволюции является приспособленность организмов к условиям их обитания и многообразие видов в природе.

https://studopedia.ru/4_50670_urok-.html

А кто спорит? Хорошая теория. Но ведь в любой эволюционный процесс можно вмешаться. Далеко и ходить-то не надо. Только благодаря селекции у нас такое разнообразие фруктов, овощей, зерновых.Дикие их прототипы мелкие и не вкусные. Да и не создала природа такого разнообразия сортов. Селекция нам помогла и с домашними животными.  Ну-ка прокорми почти 8 миллиардов людей. 

Теперь о вопросе зарождения жизни. Совсем не факт, что она зародилась на Земле.  Как возникают атолловые острова?  Полипы оставляют после себя кораллы. На которые ветер и океан наметает\намывает песок,землю,ил.  Кроме того, океан приносит семена. Как только достаточное количество почвы оказывается на таком коралловом острове, семена начинают прорастать. В настоящее время - это чаще всего кокосы. Местоположение их такое - тепло и сыро , и кокосы менее всего страдают от морской воды. Я это к тому, что на Землю падали и много раз падали метеоры, метеориты и болиды. Так что вполне жизнь изначальная на Земле из космоса появилась. 

Далее. Мог какой-то разум подтолкнуть эволюцию на Земле? А почему нет-то? Мог и вмешивался и не раз. Давай посмотрим на планету со стороны. Очень уж она хороша для жизни. Я-то вообще считаю, что и первичный посев тоже внешний разум организовал. А потом просто наблюдал, вмешивался в эволюцию, расчищал дорогу перспективным видам и убирал ненужные. А ещё и обучением хомо кто-то занимался. Потому как почему-то в некоторых частях планеты резко, скачком менялся социум . Повлялись города , строились дома (а не хижины или пещеры), появлялась культура, медицина и наука. Причём вроде бы одни и те же сапиенсы , с одним и тем же объёмом мозга, практически рядом друг с другом жили , только вот социум был ну очень разным. Для примера . Керчи  на сегодняшний день более 26-ти веков. Это с начала греческого периода и города Пантикапея. Но археология говорит, что на этом месте селились люди уже 56 веков . И это именно поселения и города были.  А рядом с Бахчисараем (2.5 км) есть пещерный город Чуфут Кале, в котором люди жили вплоть до 19 века. Правда , народ в нём менялся со временем, но факт остаётся фактом, что рядом с нормальным городом существовал пещерный. Нет, парочка домиков в нём была, из валунов построена Остальные вот такие

А теперь вернёмся к теории Дарвина .

Эволюционный процесс не доказывает и не опровергает того, что жизнь зародилась не на Земле и не была экспортирована на Землю. Причём делалось это много-много раз. Что-то вычищалось , что-то новое привносилось. А что-то или кого-то не трогали и оставляли жить так, как они живут. Неоднократно на Землю и экспансия производилась. Народы смешивались. (Для примера . Следы ДНК неандертальцев присутствуют у людей Европы, а следы ДНК денисовского человека - в Малайзии и юго-восточной Азии).  В добротном доме жить удобнее, чем в землянке или пещере, да и безопаснее. А в городе жить удобнее, чем в деревне, да и безопаснее. 

Никто не против эволюции. Но её ведь и “подхлестнуть” или “затормозить” можно . Ещё три-четыре поколения с “айфонами” в руках и мозги-то атрафироваться начнут, усыхать за ненадобностью.  

Честно говоря, я не слышала, чтобы кто-то опровергал эволюционные процессы. Они есть и никуда от этого не деться. Кстати, на социуме это хорошо видно. Ещё в начале прошлого века Россия была почти полностью аграрной страной. А за сто лет скакнула и в плане образования, и в плане технического прогресса (один космос чего стоит). Я не знаю, эволюция это или деэволюция и куда это приведёт, но факт-то на лицо. 

Знаешь, в наш век компьютеризации мы и сами часто начинаем исключать третье (Принцип компа - 0 или 1, исключённое третье). А я не считаю это правильным. В жизни это третье очень часто себя проявляет как принцип неопределённости.  Да, хилые в природе всегда проигрывают. Но  чаще слишком сильных уничтожает сама природа. Предусмотрен у неё предел популяции. 

Вермут, а как ты воспринимаешь неудобные вопросы к теории эволюции Дарвина ?

“1. Почему в своей теории Дарвин опирается на пример искусственного отбора, производимого человеком при выведении тех или иных пород животных? Ведь естественный отбор на основе случайности и разумная искусственная селекция – принципиально разные вещи. По мнению Дарвина, эволюция «производит» естественный отбор так же, как человек выводит породы животных, отбраковывая неудачные свойства и закрепляя полезные. Но борьба за жизнь, как правило, лишена таких необходимых свойств, как интенсивность, непрерывность, единство направления. Ведь стихийные бедствия и другие причины уменьшают численность видов, а, значит, и прерывают на некоторое время борьбу за существование. К тому же, из-за медленного хода изменений, на которых всегда настаивал Дарвин, выгодные организму изменения не могут ни окрепнуть, ни распространиться на большое число особей.

2. По Дарвину, процесс образования новых видов из ранее существующих является длительным и постепенным и происходит благодаря накоплению мелких выгодных организму изменений. Но можно ли считать возникающие изменения в их раннем, зачаточном состоянии полезными организму?
Чаще всего изменение, полезное при его дальнейшем полном развитии, будет вредным на первых этапах. Вот, например, если лесное животное, проводящее все время на деревьях, должно жить только на земле, то полезное свойство их лап при лазании по деревьям должно постепенно пропадать, чтобы лапы могли легко рыть землю, быстро передвигаться по ровной поверхности. Этот переходный период, когда животное еще не стало хорошим землекопом или бегуном, но уже хуже лазает по деревьям, для организма будет явно вреден, так как перевес в борьбе за существование будет на стороне основной формы, оставшейся без изменений. Но ведь, согласно Дарвину, вредные изменения в результате естественного отбора должны отбраковываться.

3. Куда и почему исчезли переходные формы растений и животных, которых, согласно дарвиновскому учению, должно быть очень много?
По Дарвину, все животные и растения произошли одни от других медленным и постепенным образом. Через тысячи поколений в результате постепенного накопления индивидуальных особенностей образуется хорошо отличимая разновидность, а в дальнейшем возникнет форма, отличающаяся от первоначальной, уже как вид. И если на одном конце прямой поместить образовавшуюся таким образом новую видовую форму, а на другом – ту, от которой она произошла, то расстояние между ними должны занимать ряды переходных видов. Однако в природе формы животных и растений не соединены бесчисленными промежуточными звеньями, чаще всего они являются хорошо ограниченными единицами – видами.

4. Может ли произойти живое от неживого? Неживая материя стремится к упрощению, тогда как все живое – к усложнению своей структуры (кроме паразитов). Клетки неживых предметов и живых организмов, хоть и состоят из тех же химических элементов, имеют принципиальное различие, и на сегодняшний день нет ни одного доказательства того, что из первого может произойти второе.

5. Как образовался чрезвычайно сложный мозг человека – скопление огромного количества переплетенных и взаимодействующих нервных клеток? Как возникло нравственное чувство, наша способность краснеть от стыда?
Сама вероятность того, что в результате случайных комбинаций эволюции появится человек, близка к нулю. Чтобы из хаоса возник мозг человека, по расчетам ученых, не хватит миллиардов миллиардолетий. К тому же…

6. … Откуда взялись «миллиарды лет истории» земли? В качестве одного из основных свидетельств в пользу древности земли и Вселенной (миллиарды лет) эволюционисты используют радиометрическое датирование по элементам с длинным периодом полураспада. Методы радиометрического датирования основываются на ряде допущений, одно из которых – постоянство периода полураспада радиоактивных элементов.
Но в современной ядерной физике сделано несколько открытий насчет возраста Вселенной. В Германии группа физиков в конце 90-х обнаружила уменьшение периода бета-полураспада в миллиард раз одного из космических ядерных хронометров при ионизации атомов. В Киеве группа ученых доказала реальную возможность уменьшения периода альфа-распада возбужденных ядер в больших массах вещества в десятки тысяч и более раз. Все это ставит под сомнение миллиарды лет истории Земли и Вселенной, предлагаемые эволюционистами.

7. Почему Дарвин не стал выдвигать аргументов против существования Бога, хотя многие его последователи делали это?
Кто-то скажет: «Потому что боялся нападок церкви». Но ведь не побоялся же он опубликовать свой, в то время скандальный, труд о происхождении человека! Здесь дело в другом: версия Дарвина о происхождении видов не столько ответила на вопросы, сколько породила новые. Какая случайность «заставила» вещества собраться в сложные клетки, а клетки запрограммировала на размножение? Почему вся живая природа идет по пути прогресса и усложнения видов, а не их деградации и упрощения? Почему человечество, которое по своей численности уступает червям (которых на земле в 10 раз больше, чем людей), является господствующим видом? Ведь, исходя из теории эволюции, господствовать должны именно те виды, которые больше приспособлены к выживанию. А самые приспособленные – это простейшие, микроорганизмы. Получается, что эволюция как бы «не заметила» того, как здорово устроились в этом мире простейшие, и стала создавать более сложные организмы. Для чего, если цель – выживание? И таких вопросов много.
Может быть, поэтому Дарвин не стал громить религию, а признал: «Есть величие в этом воззрении на жизнь с ее различными силами, изначально вложенными Творцом в одну или незначительное число форм… »

Взято тут:

“Откуда взялись «миллиарды лет истории» земли?”

С методом датировкиостатков тоже не все просто:

“Скорость распада С¹⁴ такова, что половина этого вещества превращается обратно в N¹⁴ в течение 5730±40 лет. Это и есть так называемый «период полураспада». За два периода полураспада, то есть за 11460 лет, останется только четверть изначального количества. Таким образом, если соотношение С¹⁴/С¹² в образце составляет четверть от соотношения в современных живых организмах, теоретически этот образец имеет возраст 11460 лет. Возраст же предметов старше 50 000 лет с помощью радиоуглеродного метода определить теоретически невозможно. Поэтому радиоуглеродное датирование не может показать возраст в миллионы лет. Если проба содержит С¹⁴, это уже свидетельствует о том, что ее возраст меньше миллионов лет.”

полностью тут:

С селекционным подходом я не спорю. Так же, как и ты, считаю его вполне понятным механизмом изменения видов. Но весь  вопрос в осознанности такого изменения, т.е. в данном случае, это управляемый процесс для достижения результата. Без разума тут никак.

В теории Дарвина идет речь об адаптационном механизме самого организма, о приспосабливаемости. В таком понимании - да, все логично. Но вот как возник сам организм из простых элементов ?  если его “занесло” из другого мира, то как он появился там… и т.д. 

Без понимания механизма появления первой “живой” конструкции, способной размножаться, в принципе разговор об эволюции выглядит немного наивным, не в обиду ученым. По этому, этот фильм о попытке ученых понять “КАК?”, заставляет задуматся о происхождении растительного и животного мира, и понять, что в происхождении этого разнообразия совершенных  видов, ученым, пока, не хватает новых концепций и подходов к системному изучению природы.