Генетические механизмы при всей своей сложности и запутанности зачастую работают одинаково у самых разных организмов. Группе ученых из США и Португалии удалось показать, что эволюция человеческих рас очень похожа на эволюцию мелкой костлявой рыбы колюшки, которая встречается в Евразии и Северной Америке. И царям природы, и мелким рыбкам, чтобы приспособиться к условиям северных стран, пришлось прибегнуть к одной и той же мутации.

Историю колюшки в течение последних десяти тысяч лет можно описать словом «рассеяние». По словам главы группы ученых, изучавших эволюцию этой рыбки, Дэвида Кингсли, после окончания последнего ледникового периода в приполярных областях образовалось множество небольших пресноводных водоемов. Их заселили предки нынешних колюшек, ранее обитавшие в соленой морской воде. Рыбки смогли приспособиться к жизни в реках и озерах, но из-за этого некогда единая популяция разделилась на множество мелких изолированных групп. Каждая из них начала развиваться самостоятельно, и постепенно образовалось несколько подвидов колюшки. В частности, рыбешки из разных озер отличаются окраской чешуи и плавников. Получается, что в руки ученых попал результат массового природного эволюционного эксперимента, генетикам оставалось только выяснить, какие именно мутации вызвали изменение пигментации.

Надо отметить, что пионером подобных исследований был еще основоположник эволюционной теории Чарльз Дарвин. Он тоже наблюдал изменения изолированных подвидов животных, только не рыб, а птиц. Считается, что теория Дарвина началась с наблюдения за вьюрками Галапагосского архипелага. Там на разных островах великий англичанин обнаружил отдельные подвиды этих птиц, у них явно некогда был единый предок, но сейчас внешний вид птиц сильно различается. Дарвин смог придумать гипотезу, объясняющую, как именно вьюрки поколение за поколением приспосабливались к условиям того острова, где им привелось жить. Однако современных знаний о механизмах наследственности тогда еще не было. Современным биологам проще: они могут не только описать ход эволюции, но и объяснить, какие именно «кирпичики» ДНК отвечают за новые вариации.

По данным исследования группы Кингсли, изменения окраски вызывал ген под названием Kitlg. Он отвечает не только за наличие или отсутствие пигмента, но и за другие, более важные для организма, функции, например за кроветворение и развитие клеток зародыша. Однако у колюшки Kitlg мутировал так, что затрагивалась лишь интенсивность цвета рыб. В результате колюшка могла в сравнительно короткий срок (конечно, короткий с точки зрения эволюции) изменить свой внешний вид в соответствии с требованиями окружающей среды.

Нечто подобное происходило, по-видимому, и с человечеством, правда, у нас мутации были не столь разнообразны. Тем не менее приспосабливаться к новым условиям пришлось и людям. Некогда род homo sapiens покинул свою африканскую «колыбель» и начал расселяться по другим континентам. Для этого ему пришлось отказаться от жаркого климата и приобрести привычку жить в более холодных регионах. Поэтому для той части человечества, которая отправилась на север, черный цвет кожи был уже неактуален. Наоборот, пришлось приобрести светлую кожу, более пригодную для холодной Евразии.

Как выяснила группа Кингсли, механизм цветовых мутаций что у людей, что у колюшки в целом сходен. За пигментацию кожных покровов отвечает все тот же ген Kitlg. К примеру, если у человека в хромосомах есть две копии «африканской» версии Kitlg, то его кожа будет темнее, если же имеется одна или две копии мутировавшего гена, присущего европеоидам, то кожа будет светлой. Аналогичный механизм изменения окраски, в котором опять же задействован Kitlg, ранее отмечался и у мышей, только в данном случае менялся цвет меха грызунов.

Любопытно, что относительная скорость мутации, по подсчетам генетиков, у рыб и людей практически одинакова. Популяция колюшки разбилась на множество географически изолированных подгрупп десять тысяч лет назад. Рыбки размножаются в среднем раз в год или раз в два года, отмечает Дэвид Кингсли, так что для достижения современного состояния им пришлось пройти через смену 5--10 тыс. поколений. В свою очередь, человечество вышло за пределы Черного континента 100 тыс. лет тому назад. Если считать, что смена поколений происходит каждые два десятка лет, то в результате мы получим те же самые 5 тыс. последовательных циклов размножения, сопровождавшихся мутациями и скрещиванием генов.

В принципе эволюция -- дело нескорое, и для высших организмов 5--10 тыс. поколений -- это не такой уж долгий срок. Тем не менее и у колюшек, и у людей успели сложиться новые расы. Более того, интересно, что в обоих случаях для приспособления к новым условиям окружающей среды генетика использовала один и тот же механизм. Кингсли считает, что это сходство может быть не случайным, поскольку у природы не так велик выбор генетических инструментов, и потому в аналогичных ситуациях наследственность поневоле идет одной и той же дорогой. Ученый предполагает, что если продолжить изучение мутаций колюшки, можно будет обнаружить и другие аналогии между эволюцией рыб и человека.