Четвер, 02 грудня 2021

Навчання

Що, та як - приходять одночасно

  «Ген пригод»: звідки в нас тяга до подорожей

   Перша велика подорож людства почалася близько 80-40 тисяч років тому (за іншими даними, 130-120 тисяч років тому), коли представники Homo sapiens вперше покинули Африку. Їх предки, інші види Homo, вже освоїли Євразію, але сапієнсам тільки належало це відкриття. Залишивши за спиною освоєні території і осілих родичів, людина опинилася на Близькому Сході, зі швидкістю ходьби заселила Євразію, дісталася Австралії і за кілька тисяч років заселила обидві Америки. Близько 14 тисяч років тому вся планета, крім віддалених островів, була заселена. Пошуки їжі, конфлікти з сусідами, конкуренція за ресурси, що підходили до кінця, - ось основні мотиви міграції перших Homo з Африки та міграції взагалі. Але чи є щось більше, що штовхало нас до дослідження незвіданих земель, - щось, крім нагальних питань виживання? Розповідаємо, що дізналися вчені, вивчаючи ген, який не дає нам сидіти на місці.                        

             "Ми долаємо кордони. Ми прагнемо до незвіданих земель, навіть коли в вже вивіданих нам вистачає ресурсів. Інші тварини цього не роблять. Не робили цього й інші Homo. За 50 000 років ми заселили Землю. Це щось, що межує з божевіллям. Вирушаючи у відкритий океан, ми гадки не мали, що нас чекає. А тепер ми дісталися до Марса. Ми ніколи не зупинимося. Чому? "

Сванте Паабо, біолог, засновник палеогенетики, голова відділення еволюційної генетики Інституту еволюційної антропології Товариства Макса Планка

   Відповідь на питання, яке ставить Сванте Паабо, пропонує нейрофізіологія: так, людині властиво шукати пригод, і дослідницький інтерес стародавніх людей - вираз дуже глибокого інстинкту.

 В авторитетному опитувальнику для визначення темпераменту і характеру Клонінгера (Temperament and Character Inventory) схильність до пошуку новизни (novelty seeking, NS) трактується як одна з основоположних рис особи, елементи якої - божевільність (extra      


 Експерименти на мишах показали, що пошукова (дослідницька) поведінка пов'язана з виробленням дофаміну, який впливає на рухову активність: вчені штучно підвищували рівень нейромедіатора в крові мишей, і ті починали більше пересуватися, а також частіше і довше проявляли спонтанну дослідницьку активність. Дофамін - один з найважливіших нейромедіаторів мозку, вироблення якого сприймається нами як нагорода за нашу поведінку. Найчастіше він виробляється як реакція на смачну їжу і хороший секс, але деякі також відчувають сильне задоволення від зіткнення з незвіданим.                

 різнірокиДослідження, що проводилися в , включаючи метааналіз, проведений в 2018 році міжнародною групою вчених, показали: авантюризм, гіперактивність, схильність до ризику і пошуку новизни пов'язані з варіативністю гена DRD4 (зокрема, алелем 7R), що кодує дофаміновий рецептор D4. А ще в 1999 році вчені з Каліфорнійського університету встановили зв'язок між варіаціями гена DRD4 і шляхами міграції доісторичного населення планети.             

«Ген пригод»

       Вони вивчили зразки геному представників 39 популяцій (всього 2320 осіб) і їх міграційне минуле. Порівняння призвело до цікавого висновку: випробовувані, предки яких, вийшовши з Африки, пройшли найбільшу відстань, частіше є носіями «гена пригод». Чим довше тривала подорож племені до сучасного ареалу розселення, тим більше в ньому було володарів алеля 7R гена DRD4. Або навпаки: чим менше в популяції було «шукачів пригод», тим коротше були здійснювані нею міграції.

 Вчені зосередилися на вивченні шести основних міграційних потоків: з 

                             Північно-Східної Азії - в Північну (і далі в Центральну і Південну) Америку; з Китаю - до Японії, Південно-Східної Азії та на острови Тихого океану; з Південно-Східної Азії - в Меланезію; із Західної Африки - в Центральну, Східну і Південну Африку; з Чорноморського регіону - до Європи; міграція єврейського населення в Ефіопію, Ємен і Європу. Поняття «дальність міграції» в дослідженні засноване на даних археології та історичної лінгвістики і вимірюється тисячами миль; у деяких випадках передбачається відстань, що відокремлює сучасних представників популяції від їх мовної батьківщини.

                         Ті, чиї предки пішли недалеко від батьківщини, виявилися носіями коротких алелей гена DRD4 (1R, 2R, 3R і 4R). Такі популяції швидше ставали осідлими, в той час як володарі варіації 7R часто продовжували вести кочовий спосіб життя. Можливо, в ході довгих міграцій володарі «гена пригод» йшли вперед, а ті, хто не був схильний до авантюризму, воліли залишитися і заснувати поселення. Автори дослідження висунули гіпотезу про те, що сталося на цьому ґрунті природному відборі: кожен з варіантів гена проходив селекцію залежно від способу життя популяції. Схильність до ризику, цікавість і дослідницький інтерес - якості, які дають перевагу в несподіваних, швидко мінливих умовах середовища, а значить, з великим успіхом пройдуть відбір серед кочівників. Еволюційна історія осілих народів, змушених витягувати ресурси з обмеженої ділянки землі, не сприяє імпульсивності та гіперактивності, швидше навпаки - селекція йде проти них.

Діти мандрівників

Ця гіпотеза підтвердилася в 2002 році, коли дослідники з того ж Каліфорнійського університету за допомогою методів геномної біоінформатики довели, що на поширення алеля 7R вплинув природний відбір, так як цей варіант гена давав адаптивну перевагу при кочевому способі життя.       


Дослідження 2005 року підтвердило зв'язок між варіативністю гена DRD4 і дальністю міграції. Вчені зібрали зразки ДНК корінних жителів п'яти міст (Каїр, Стамбул, Пномпень, Анадир і Прінс-Руперт) і порівняли їх з віддаленістю від Аддіс-Абеби (територія Ефіопії тоді вважалася «колискою людства»; пізніші знахідки поставили цю точку зору під сумнів, проте залишили «колиску» на території Африканського континенту). У 2011 році було опубліковано дослідження інших американських біологів, з тим же результатом: алель 7R відводить своїх носіїв далі від будинку, назустріч невідомому.             

          Взаємозв'язок між коефіцієнтом зустрічуваності «гена пригод» і дальністю міграції від центрів розселення також була встановлена в Азії і Південній Америці. У 2010 році бразильські вчені з Федерального університету штату Ріу-Гранді-ду-Сул вивчили частоти алелей гена DRD4 у корінних народів Бразилії і з'ясували, що варіант DRD4-7R значно частіше зустрічається у індіанців, які до недавнього минулого займалися полюванням і збиранням, ніж у осілих народів, які практикують сільське господарство.    

   У 2014 році Еркан Герен, професор економіки з Ольденбурзького університету імені Карла фон Осецького опублікував дослідження під назвою «Біогеографічні витоки пошуку новизни», в якому підбив підсумки відомого тепер феномена: «ген пригод» виграв еволюційну лотерею і зберігся в нас донині.    

 Імпульсивність і гіперактивність

  «Ген пригод» привертає увагу вчених і в інших контекстах. Наприклад, дослідження 2013 року пропонує докази того, що наявність у представників популяції варіанту DRD4-7R підвищує середню тривалість життя в ній. Через дофамінові рецептори цей ген допомагає сформувати грамотну поведінкову відповідь на фактори зовнішнього середовища, в результаті чого особини - носії алеля 7R краще пристосовані до виживання.        

     Вони також більш схильні до психічних розладів. 2011 року чеські й американські вчені, резюмуючи попередні роботи на тему, підтвердили, що наявність у геномі цього варіанту DRD4 пов'язана із синдромом дефіциту уваги та гіперактивності, з патологічною схильністю до азартних ігор, з алкогольною, наркотичною та іншими залежностями, з нервовою булімією. Аллель 7R, імовірно, асоціюється з обмеженою емоційною реакцією, з імпульсивністю, з низькими показниками уважності і високими - довготривалої пам'яті, а також його носії більше схильні до стресу. Деякі дослідження показали його зв'язок з аутизмом і шизофренією.                

  Вирішивши дослідити зв'язок генотипу і зовнішніх факторів, група американських вчених вивчила носіїв DRD4-7R і виявила зв'язок між кількістю друзів, яких вони завели в підлітковому віці, і їх політичними поглядами. Ті, хто в юності був оточений безліччю друзів, дотримувалися ліберальних поглядів; серед не-носіїв такої кореляції не виявилося взагалі. Відмінності в сексуальній поведінці також частково обумовлені індивідуальним набором генів, що кодують системи винагороди в мозку. Так, носії «гена пригод» більшою мірою схильні до безладного статевого життя: вони вступають в сексуальні відносини на боці частіше, ніж володарі коротких алелей DRD4, які в цілому більш вірні своїм партнерам.             

Згідно з дослідженням 2013 року, нестриманість і імпульсивність, обумовлені геном, пригнічують творчу активність, знижуючи показники дивергентного мислення (здатність у великій кількості генерувати нові й осмислені відповіді на відкриті питання). Вчені виявили низький рівень оригінальності, гнучкості та швидкості мислення у носіїв 7R порівняно з не-носіями: в цьому випадку відносна стриманість і здатність до спокійної концентрації грають на руку нащадкам «осілих» Homo. Водночас, як з'ясувалося в 2014 році, мозок володарів «гена пригод» активніше реагує на неприємні або негативні подразники, тобто краще підготовлений до них, ніж носії алеля 4R.                     

      Всі ці особливості дісталися сучасній людині від її предків, які до останнього вибирали номадизм, - від мисливців-збирачів, кочівників, дослідників, стародавніх мігрантів. «Ген пригод» допоміг нам покинути межі Африки, і це стало початком найбільшої пригоди в історії людства.


Найпопулярніше на сайті