Так и прошлое. Миграция и общение необходимы для успеха человека в прошлом, в настоящем и будущем.

В будущем многие люди могут выглядеть как Даниэль Шьюмейк, 21-летняя студентка колледжа из Форт-Уэрта, штат Техас. У Шьюмейк темные, вьющиеся волосы, карие глаза и оливковый оттенок кожи, которые многие ошибочно принимают ее наследие как средиземноморские. Ее настоящая родословная более сложна.

Ее отец наполовину чероки и наполовину кавказец, а мать, родившаяся на Ямайке, — ребенок индийской матери, африканского и шотландского отца. «Мы с сестрой просто комбинация всего этого», — говорит она, добавляя, что ей не нравится выбирать определенную расовую идентичность. Она предпочитает термин «смешанный».

Различия в физических чертах между человеческими популяциями накапливались медленно в течение десятков тысяч лет. По мере того, как люди распространялись по всему миру и адаптировались к местным условиям, сочетание естественного отбора и культурных инноваций привело к физическим различиям.

Но эти группы не остались в стороне. Контакт между группами, будь то через торговлю или конфликт, привел к обмену как генами, так и идеями. Недавние выводы из секвенирования сотен тысяч геномов человека за последнее десятилетие показали, что история нашего вида была перемежалась многими эпизодами миграции и генетического обмена.

Смешивание человеческих групп не является чем-то новым. Что нового, так это скорость смешивания в настоящее время. Глобализация означает, что наш вид более мобильный, чем когда-либо прежде. Международная миграция достигла рекордных максимумов, как и количество межрасовых браков, что привело к всплеску многорасовых людей, таких как Шьюмейк.

Хотя генетические различия между человеческими популяциями не совсем соответствуют расовым линиям, раса, тем не менее, дает представление о масштабах гибридизации популяции в настоящее время.

Это перестановка человеческих популяций влияет на саму структуру генофонда человека.

Археологические данные свидетельствуют о том, что Homo sapiens возник примерно 200 000 лет назад в Восточной Африке.

50 000 лет назад (но, возможно, раньше) люди начали распространяться из Африки, через Аравийский полуостров и в Евразию, возможно, из-за меняющегося климата, что потребовало поиска новых источников пищи.

Они прошли через затопленные теперь сухопутные мосты, чтобы добраться до Австралии и Америки, и в конце концов стали населять даже самые отдаленные острова Тихого океана.

Доказательства этих древних миграций можно найти, изучив ДНК живых людей, а также ДНК, извлеченную из древних скелетов.

В некоторых случаях геномные исследования подтверждают археологические и исторические записи человеческих движений.

Монгольская империя, арабская рабовладельная торговля, распространение народов, говорящих на банту на большей части Африки, и последствия европейского колониализма — все это оставило предсказуемый рекорд в наших геномах.

В других случаях генетические данные носят сюрприз и могут помочь археологам и историкам уладить споры.

Например, до недавнего времени считалось, что Америка была заселена единственной волной кочевников, путешествующих по сухопутному мосту через Берингов пролив.

Но недавний анализ генома, который включает образцы из широкого круга коренных групп, предполагают, что американцы могли быть колонизированы по крайней мере четырьмя независимыми волнами поселенцев.

Мы неугомонный вид, и наши геномы показывают, что даже самые пугающие географические барьеры сумели лишь несколько ограничить движения людей.

Сегодня международная миграция увеличивается на 1-2% в год, при этом 244 миллиона человек в 2015 году проживают в стране, отличной от той, в которой они родились.

Биологические последствия этого массового эксперимента по скрещению, свидетелями которого мы сейчас являемся, не будут известны из поколения в поколение.

Но применение того, что мы знаем о генетике и эволюции, может помочь нам предсказать наше будущее, в том числе, смогут ли люди продолжать адаптироваться к постоянно меняющимся условиям на Земле.

Биологическая адаптация является результатом естественного отбора, а естественный отбор требует разнообразия.

Думайте о естественном отборе, как о сито, отделяющем одно поколение от другого.

Только гены тех людей, которые хорошо подходят для своего окружения в это время, будут размножаться, передавая свои гены через сито следующему поколению.

Изменение условий изменяет форму дырок сита и тем самым проходить через которые могут проходить гены.

Чем больше вариаций в популяции, тем выше шансы, что некоторые гены, присутствующие в поколении, смогут пройти через сито и наследоваться будущими поколениями.

К сожалению для нас, люди не очень разнообразны.

Мы, гомо сапиены, имеют меньше генетического разнообразия, чем многие виды шимпанзе, горилл и орангутангов — наших ближайших живых родственников — несмотря на то, что каждый из них так мало, что они считаются либо находящимися под угрозой исчезновения, либо подвергаются критическому вымиранию.

Наше низкое разнообразие связано с тем, что мы только недавно стали такими многочисленными (тогда, что противоположно нашим двоюродным братьям приматов).

Сейчас насчитывается около 7,5 миллиардов живых людей, но всего 100 лет назад их было менее 2 миллиардов.

В недавнем прошлом наше население взорвалось и продолжает расти, ежегодно рождается около 130 миллионов детей.

Каждый ребенок несет в среднем 60 новых мутаций в своих генах.

С этими новыми вариантами генов появляется потенциал для будущих эволюционных изменений.

Сегодня люди с большей вероятностью будут жить в среде, в которой они биологически не соответствуют нашей способности продолжать адаптироваться к изменяющимся условиям на Земле, по мере того, как в наш генофонд вводятся новые генетические вариации в результате мутаций.

Но весь генофонд человека состоит из множества меньших генофондов, каждый из которых соответствует определенной популяции.

Движение людей по всей Земле смешивает эти популяции, позволяя генам течь туда и обратно между генофондами, что связано с несколькими важными последствиями для нашей текущей эволюции.

Начнем с минусов.

Как и все виды, человеческие группы адаптировались к местной среде, когда мы распространялись по всему миру.

Тем не менее быстрое перемещение людей между регионами и смешение людей с отдельными характеристиками означает, что сегодня люди с большей вероятностью будут жить в среде, для которой они не подходят биологически.

Рассмотрим естественную устойчивость к инфекционным заболеваниям, которые развивались в местах, где такие заболевания были обычным явлением.

Такие географические ассоциации подрываются глобальной миграцией.

Распространенность малярии, которая продолжает уничтожать около 400 000 человек в год и особенно смертельно для детей, привела к развитию физиологической защиты от инфекции.

Примеры включают серповидноклеточную анемию и талассемию — состояния крови, которые могут создавать собственные проблемы со здоровьем, но, тем не менее, обеспечивают защиту от смертельной болезни и поэтому были благосклонны к естественному отбору в регионах, где малярия была обычной.

Сегодня серповидно-телассемия существует в местах без малярии в результате как миграции, так и местного искоренения малярии.

Точно так же многие люди живут в регионах, где пигментация кожи не идеально подходит для местного солнечного света.

Цвет кожи человека определяется количеством пигмента эумеланина, который действует как естественный солнцезащитный крем.

Наличие большого количества эумеланина является преимуществом для тех, кто живет в месте, где солнечный свет интенсивный, и, поскольку наш вид произошел в тропической Африке, первые люди, вероятно, были темнокожие.

Позже более светлая кожа эволюционировала в популяциях, которые мигрировали из тропиков, в регионы, где солнечный свет более косвенно поражает землю.

Мало того, что эумеланину нужно меньше в таких регионах, это на самом деле проблематично, потому что нашему телу требуется солнечный свет, чтобы проникнуть в кожу для производства витамина D.

При слишком большом количестве эумеланина темнокожие, живущие в высоких широтах, рискуют развить такие расстройства питания, как рахит, что приводит к деформированию скелета.

Этот компромиссы — из-за слишком большого или слишком малого солнечного света, проникающих в кожу, — заставляло человеческие популяции развивать уровень эумеланина, подходящий для их региона.

По мере того, как люди передвигаются по всему миру, несоответствия между эумеланин и местной интенсивностью солнечного света приводят к раку кожи и дефициту витамина D, оба из которых считаются эпидемиями в некоторых регионах.

По мере того, как популяции сливаются, средние тона кожи станут более распространенными.

Выработка эумеланина определяется многочисленными генами, поэтому, когда у людей с разным оттенком кожи есть дети, эти дети наследуют комбинацию генных версий от каждого родителя, что приводит к тонам кожи, которые, вероятно, будут промежуточными между цветами их родителей.

Такое смешивание ожидается для сложных признаков, кодируемых несколькими генами, такими как пигментация кожи или высота.

Но некоторые характеристики, такие как сухой ушной серы или густые волосы, контролируются одним геном.

Смешивание не возможно для этих признаков, которые у человека либо имеют, либо не имеют, на основе генов, унаследованных от родителей.

Однако смешение популяции может вызвать комбинации признаков, которые были ранее редки, таких как темная кожа и голубые глаза.

Именно такое сочетание уже можно найти на островах Кабо-Верде, современное население которых происходит от португальцев и западноафриканцев.

Во многих частях мира смешивание идет полным ходом.

В самых разных городских центрах, таких как Сингапур, межэтнические браки быстро растут - с 7,6% всех браков в 1990 году до 21,5% в 2015 году.

В Соединенных Штатах межрасовые браки удвоились с 1980 года.

Неудивительно, что число многорасовых детей США выросло в 10 раз за один и тот же промежуток времени, с 1% всех рождений в 1970 году до 10% в 2013 году.

В Бразилии, где европейцы, африканские и коренные жители давят на столетия, около 43% населения идентифицируют себя как «пардо» или смешанные расы, согласно переписи 2010 года.

Явное преимущество этого смешивания заключается в том, что полезные признаки, присутствующие в одной популяции, могут проникнуть в другую.

Например, если где-то в Юго-Восточной Азии появятся мутации, которые обеспечивают защиту от вируса Зика, она не поможет тем, кто сталкивается с нынешней вспышкой в Южной и Центральной Америке.

Тем не менее, если кто-то с мутацией переехал в Южную Америку и создал там семью, мутация могла бы спасти жизни и, следовательно, передаваться будущим поколениям.

Ярким примером является один из самых высоких высотных регионов на Земле, Тибетское плато.

Поскольку воздух тоньше на больших высотах, кислород меньше, чтобы дышать, что на 40% меньше в случае Тибетского плато, большая часть которого превышает 13 000 футов (4000 метров) над уровнем моря.

Низкий уровень кислорода особенно проблематичен для родов, а такие осложнения, как преэклампсия (расстройство беременности) чаще встречаются на больших высотах.

Хотя люди с более низких высот, которые проводят длительное время на большой высоте, могут частично адаптироваться, создавая больше эритроцитов для захвата кислорода, это несовершенное решение, поскольку оно может привести к состоянию, известному как хроническая горная болезнь.

После свидания современного человека и денисовца был зачат ребенок, который оставил потомки, некоторые из которых стали тибетцами, но тибетцы, чьи предки проживали на плато не менее 30 000 лет, хорошо приспособлены к низкокислородной среде, отчасти благодаря конкретным версиям генов egln1 и epas1, которые участвуют в восприятии и адаптации к уровням кислорода.

В статье, опубликованной в 2014 году, генеист Анна Ди Риенцо, антрополог Синтия Белл и его коллеги показали, что тибетцы могут проследить свою родословную до двух ранее различных популяций, связанных с современными ханьскими китайцами и шерпами.

Изучив геномы всех трех живых популяций — тибетцев, ханьских китайцев и шерпов — исследователи собрали воедино последовательность событий, в которых люди из низменностей, связанных с современными китайцами, мигрировали на более высокие высоты, где они смешались с уже присутствующими (родственниками шерпы).

Считалось, что полезные версии гена EGLN1 и EPAS1 уже присутствуют у родственников шерпы, и приобретение этих версий генов помогло новичкам выжить и передать свои гены.

Но как родные шерпы пришли к тому, чтобы в первую очередь приобрести полезные версии своих генов?

Это тоже, по-видимому, является результатом смешения — не только между двумя разными человеческими популяциями, но и между двумя разными видами.

Примечательно, что версия гена EPAS1, связанная с высотой адаптации, была обнаружена в ДНК вымерших кузенов неандертальцев, известных как денисовцы, чьи окаменелые останки были обнаружены в сибирской пещере в 2010 году.

Населенный генетик Расмус Нильсен и его коллеги вывели из этого, что вариант EPAS1 проник в генофонд человека после свидания современного человека и денисовца, представителей разных видов, которые, тем не менее, забеременели, оставшиеся потомки, некоторые из которых стали современными тибетцами.

Хотя вариант гена EPAS1, полученный у денисовансов, известен только у тибетцев и китайцев хань, другие следы денисовской ДНК можно найти у современных людей, живущих в большей части Южной и Восточной Азии, Австралии, Новой Гвинеи и Океании.

Точно так же гены неандертальцев, живших в Западной Евразии, можно найти во всех живых человеческих популяциях, кроме африканцев.

Геномные исследования недавно обнаружили доказательства смешения с дополнительными вымершими родственниками — такими, как неандертальцы и денисовцы, но которые до сих пор неизвестны из летописных статей.

Польза, которую приносит смешивание генов из разных популяций, хорошо известны заводчикам растений и животных.

Гибридная кукуруза, например, превосходит чистые сорта при посадке на тех же полях.

Впервые это продемонстрировал генетик Г.

Г.

Шалл с опытами, начатыми в 1906 году.

Основываясь на его результатах и подтвержденных дальнейшими исследованиями, гибридные сорта кукурузы стали более популярными в 1920-х и 30-х годах.

Сегодня, по данным Министерства сельского хозяйства США, 95% всей кукурузы, выращиваемой в США, составляет гибридную кукурузу, которая на 20% более продуктивна и использует на 25% меньше земли.

Смешивание генов не только полезно, когда смешивание не происходит, могут быть негативные последствия.

Рассмотрим чистопородных собак.

В исследовании 2013 года, проведенном в Калифорнийском университете, Дэвис сравнил ветеринарные записи 27 254 чистопородных и смешанных собак и выявил 10 различных генетических заболеваний, включая дисплазию локтя и катаракту, которые чаще страдают чистокровные собаки, чем смешанные.

Поколения исключительно однопородного спаривания вызвали накопление рецессивных аллелей, которые, вероятно, будут маскироваться доминантным аллелем при скрещивании с другой породой.

По мере того, как население мира становится все более смешанным, некоторые генетические заболевания станут менее распространенными.

Подобные эффекты обнаруживаются у людей.

Около 10 процентов всех браков сегодня происходят среди близких родственников, определяемых как троюродные родственники или близкие.

Самые высокие показатели приходится на Северную Африку и на Ближний Восток, а среди иммигрантов из этих регионов, где брак среди родственников часто поощряется по религиозным или социальным причинам.

Хотя для определения точных рисков необходимо генетическое консультирование, в целом, чем более тесно связаны родители, тем больше вероятность, что у их детей будут врожденные дефекты или генетические заболевания.

Дети двоюродных братьев на 2-3% чаще имеют определенные врожденные дефекты, включая глухоту и пороки сердца, и на 2-4% чаще имеют рецессивные генетические заболевания.

В то время как браки среди родственников остаются обычным явлением в определенных регионах, мировая тенденция находится в противоположном направлении.

Когда оба родителя очень отдалённо родственны, как это бывает, когда их предки происходят из разных человеческих популяций, шансы на то, что у обоих есть рецессивный аллель для одного и того же гена, крайне низок.

Следовательно, по мере того, как население мира становится все более смешанным, некоторые генетические заболевания станут все реже и реже.

Если история жизни на Земле может научить нас чему-нибудь, так это: по мере того, как условия меняются, виды либо приспосабливаются, либо вымирают.

В наше время значительных экологических изменений человечеству следует рассмотреть его варианты.

Ни один вид, даже всемогущий Homo sapiens, не может полностью остановить эволюцию.

Но мы можем ограничить нашу способность к постоянной биологической адаптации, чтобы остаться прежним, сохраняя изолированные популяции.

Конечно, такие решения принимаются не человечеством в целом, а отдельными лицами и правительствами.

Национализм и ксенофобия, которые в США и Европе, угрожают сократить генетический обмен между популяциями, удушая нашу способность продолжать развиваться и адаптироваться.

В качестве альтернативы мы можем использовать иммиграцию и глобализацию, чтобы позиционировать себя для более светлого будущего.

Основные причины нынешних высоких показателей миграции людей, вероятно, сохранятся и, возможно, будут расти, поскольку мировое население продолжает расти.

Доступ к природным ресурсам, таким как пресная вода, уже давно стимулирует перемещение населения, и они могут стать еще более важными факторами миграции по мере расширения населения мира.

Точно так же по мере продолжения экономического развития объем ресурсов, используемых каждым человеком, будет продолжать расти, оказывая дальнейшее давление на скудные ресурсы и еще больше мотивируя людей передвигаться в поисках лучших условий.

Ожидается, что уровень моря будет продолжать расти в результате глобального изменения климата, и это, вероятно, отведет крупномасштабное перемещение населения от низменных прибрежных районов, поскольку они становятся непригодными для проживания.

Короче говоря, перестановка популяций, возникающих в результате движения людей по всему миру, будет продолжать формировать структуру нашего генофонда — и, соответственно, нашу будущую эволюцию — для многих будущих поколений.

Такие люди, как Даниэль Шьюмейк, которые идентифицируют свое наследие как смешанное, вероятно, станут все более распространенными.

Она считает, что это уже произошло всего за одно поколение.

«Моя мама всегда шутила о том, что все ее друзья были многорасовыми парами, и она думала, что это так круто, и это было иначе и круто», — сказала она.

— Но теперь все как в норме и круто.