Жесткая радиация, слабая гравитация и другие факторы окружающей среды на Красной планете ускорят процессы мутации в организмах марсианских колонистов по сравнению с теми, кто останется жить на Земле.
Колонизация сурового Марса, если получится когда-нибудь это осуществить, ускорит эволюцию человека как вида.
“Учитывая, насколько марсианская среда отличается от нашей, можно ожидать мощного естественного отбора”, – заявил Скотт Соломон, эволюционный биолог из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас.
Содержание
Марс находится на расстоянии около 55 миллионов километров от Земли, в зависимости от орбитального положения обеих планет, и нам, землянам, еще предстоит преодолеть ряд препятствий, прежде чем мы сможем достичь его. Но если мы доберемся до Марса и создадим там постоянную колонию, то такие факторы, как более высокая радиация, более низкая гравитация и значительное изменение привычного образа жизни, могут привести к ощутимым эволюционным изменениям в организме человека.
Затерянные в космосе
Впервые Соломон начал размышлять о том, в каком направлении люди могут эволюционировать дальше, когда преподавал вводный курс биологии. Он попросил студентов представить, каким образом люди продолжат эволюционировать, и этот вопрос привел его к мыслям, которые вдохновили его на написание в 2016 году книги “Люди будущего”.
Исследование Скотта затрагивает гипотетические эволюционные результаты колонизации человечеством Красной планеты. Определяющий фактор в этом предприятии: уровень изоляции от родной планеты, который в значительной степени повлияет на то, как быстро люди адаптируются к новым условиям. Если новые волны колонистов с Земли на Марс и обратно будут прибывать не реже, чем раз в одно или два поколения, то приток новых генов землян в марсианскую колонию мог бы замедлить последствия генетических мутаций. Но, в любом случае, длительное проживание в марсианских условиях ускорит темпы эволюции человека.
“При благоприятных обстоятельствах на это может хватить и сотни лет”, – говорит биолог.
На Земле эволюция часто требует от вида полной изоляции в течение тысяч лет от других популяций того же вида. Когда современные люди и наши эволюционные предки начали распространяться по Земле десятки тысяч лет назад, популяции были изолированы в различных местах в течение многих поколений – иногда на тысячи лет.
Тем временем некоторые группы выработали характеристики, помогающие им справляться с местными условиями. Например, люди, живущие на большой высоте, адаптировали свои организмы к проживанию в условиях разреженного воздуха. Хотя, многие навыки, которые вырабатывает наш организм, являются лишь пластичностью, или способностью вида приспосабливаться к конкретным условиям окружающей среды, принимая различные размеры, поведение и формы, это не настоящая эволюция.
“Мы можем приспосабливать свою физиологию к различным обстоятельствам в довольно значительной степени”, – сказал Соломон. Подтверждением тому служит тот факт, что современные люди никогда не эволюционировали в новые виды, несмотря на огромные различия в окружающей среде в разных уголках Земли. Мы так и остались человеческим видом.
Но вполне возможно, что марсианские переселенцы, живя в полной изоляции от землян из-за ряда причин, будь то экономические, политические или иные, могут эволюционировать в совершенно новый вид. К примеру, на одной из планет разразится невиданная до этого эпидемия и все перелеты придется прекратить.
Марсиане-мутанты
Более интенсивная радиация на Красной планете может также спровоцировать повышенный уровень генетических изменений у людей, родившихся там. А любые благоприятные мутации, которые помогут людям лучше справляться с неприветливыми условиями Марса, могут быть унаследованы будущими поколениями марсиан. Как замечает ученый: “Увеличение числа мутаций дает естественному отбору больше материала для работы”.
Поселение на Марсе вначале, скорее всего, будет состоять из относительно небольшого сообщества, что скорее всего вызовет “эффект основателя” (явление снижения и смещения генетического разнообразия при заселении малым количеством представителей рассматриваемого вида новой географической территории). И любые черты, которыми будут обладать эти основатели, могут оказать непропорционально большое влияние на будущее развитие поселения: это может быть просто относительно большое количество рыжеволосых.
Но различия в цвете волос (или даже кожи) технически не могут квалифицировать марсиан как новый вид, предупреждает Скотт. Тем не менее, не исключено, что даже первое поколение марсиан может заметно отличаться от землян из-за гравитационных изменений в чужой атмосфере, а также других корректировок.
“Они могут выглядеть иначе, вести себя иначе, – говорит он. – У них могут быть физические изменения, которые уже будут очевидны по сравнению с землянами”.
Естественный отбор
Выживание сильнейших – ключевая концепция эволюции. Но это не значит, что окружающая среда будет определять черты характера, которые делают людей хорошо приспособленными к марсианской жизни. А вот физиологию это затронет точно. В первую очередь это отразится на росте. Рост кажется очевидным фактором этих различий, поскольку гравитация на Марсе в три раза меньше земной.
“В научной фантастике марсиане или пришельцы с Марса часто изображаются высокими и худыми”, – говорит Соломон. Но в реальности эффект может быть противоположным. Проблема в том, что такое телосложение может представлять определенную опасность при родах – ослабленный скелет легко приведет к перелому тазовых костей во время родов. Поэтому, естественный отбор может наоборот благоприятствовать более низкорослым людям с более плотными костями.
Кроме того, высокий уровень радиации Марса способен напрямую эволюционно влиять на протяжении многих поколений колонистов на такие характеристики, как цвет кожи или зрение. Ведь это уже происходило на Земле – например, меланин стал более устойчивым к ультрафиолетовым лучам.
“Возможно, в условиях высокой радиации у нас выработается новый тип кожного пигмента, который поможет нам справиться с радиацией”, – говорит Соломон, добавляя, что потенциально у нас даже могут выработаться гены, устойчивые к раку. В общем, у нас появятся свои родные “зеленые человечки”.
Ученый предупреждает, что его идеи о том, как мы можем измениться, являются всего лишь научными предположениями. Нам еще многое предстоит узнать, например, как роды, выживание и развитие младенца могут повлиять на жизнь в космосе.
Сотворение нашей собственной эволюционной судьбы
Уникальные культурные традиции, сложившиеся на Марсе, могут оказать долгосрочное влияние на эволюцию. Например, отличительные пищевые традиции и предпочтения, если они сохранятся на протяжении многих поколений, могут повлиять на эволюцию нашей пищеварительной системы.
Эпигенетика, или влияние поведения и окружающей среды на экспрессию генов, также может сыграть свою роль в эволюции человека на Красной планете. Но эта наука еще не очень хорошо изучена, отмечает ученый. Он указывает на исследования астронавтов-близнецов Скотта и Марка Келли, проведенные специалистами из НАСА. Один из близнецов (Скотт) провел год в космосе, а второй (Марк) остался на Земле. Анализ выявил изменения в генах Скотта, хотя пока еще неясно, как эти изменения могут повлиять на него в долгосрочной перспективе.
Но, судя по значительным достижениям в области инструментов редактирования генов, таких как CRISPR, возможно, что людям на Марсе не придется отдавать эволюцию на усмотрение естественного отбора. Ученый говорит, что сегодня у нас есть инструменты для работы с колонистами Марса – мы просто не всегда знаем, что именно нужно подправить в их генах (или как это сделать). То есть, технически, ученые уже могли бы изменять гены людей до или после путешествия на Марс. Для этого необходимо принять законы, разрешающие генную модификацию человека.
“Потенциально это может стать мощным инструментом, позволяющим внести изменения, чтобы люди могли выжить и адаптироваться к марсианской среде”, – подытожил Скотт Соломон.
Читайте также: Древняя цивилизация Марса