Всего 2% людей имеют зеленые глаза — эволюционный биолог объясняет, почему

Всего 2% людей имеют зеленые глаза — эволюционный биолог объясняет, почему
Новость рубрики Наука Фото: The Register Mail

Если вы оглядите любую переполненную людьми комнату, в которой находитесь, вы почти наверняка с трудом найдете хотя бы одну пару зеленых глаз. И эта редкость не случайна. Зеленые глаза — самый редкий цвет глаз на планете, он встречается лишь примерно у 2% мирового населения, по сравнению с примерно 79% людей с карими глазами и 8–10% — с голубыми. Но настоящий вопрос не только в том, почему зеленые глаза редки. Вопрос в том, почему светлые глаза вообще существуют.

Ответ переносит нас на десятки тысяч лет назад, к виду, находящемуся в движении. Но что удивляет людей больше всего, так это то, что на протяжении подавляющей части человеческой истории практически у всех были темные глаза. Данные древней ДНК показывают, что у большинства европейцев (популяции, которая сегодня наиболее ассоциируется со светлым цветом глаз) темная кожа, темные волосы и темные глаза были вплоть до 3000 лет назад. Светлая пигментация — это не какая-то древняя, изначальная черта. В эволюционном смысле она совершенно новая.

Итак, что же послужило причиной изменений? Честный ответ заключается в том, что ученые до сих пор спорят об этом. Два конкурирующих и, возможно, взаимодополняющих объяснения имеют наибольшее количество подтверждающих их данных, и ни одно из них не является таким простым, как кажется на первый взгляд.

1. Зеленые глаза могут пропускать больше света

Первое объяснение — неврологическое, и оно начинается с базового анатомического факта: более светлая радужная оболочка пропускает больше света. Некоторые исследователи предположили, что более светлые радужки могут обеспечивать большее рассеивание света внутри глаза в условиях низкой освещенности, потенциально увеличивая воздействие света на сетчатку.

Поскольку световой сигнал, поступающий на сетчатку, напрямую влияет на циркадные сигналы и регуляцию мелатонина через шишковидную железу, эволюционные изменения пигментации могли иметь последующие нейроэндокринные эффекты. В исследовании 2022 года, опубликованном в Американском журнале биологической антропологии, исследователь Марк Люкок утверждал, что эволюция пигментации человека, вероятно, взаимодействовала с более широкими циркадными и фотобиологическими системами.

Адаптивная логика следует из географии. Североевропейские популяции, в которых светлые глаза стали распространены, проводили месяцы каждый год в почти полной темноте. Сезонное аффективное расстройство — депрессивный синдром, вызванный уменьшением количества зимнего света, — было не просто неудобством в доиндустриальной среде существования.

Изнурительный депрессивный эпизод в январе, в популяции, зависящей от охоты, собирательства и совместного воспитания детей, мог существенно снизить репродуктивный успех человека. Если бы более светлые радужки обеспечивали хоть скромный неврологический буфер против этого сезонного спада, естественный отбор бы это заметил.

Это убедительная гипотеза, но она остается именно гипотезой. Причинно-следственная связь от пигментации радужки к подавлению шишковидной железы и репродуктивной приспособленности не была напрямую доказана для предковых популяций.

Что было доказано, так это то, что давление отбора на гены цвета глаз в европейской предыстории было чрезвычайно сильным. В знаковом исследовании древней ДНК 2015 года исследователи обнаружили сигнал отбора в локусе генов цвета глаз HERC2/OCA2 с p-значением 3,2×10⁻¹¹. Проще говоря, это означает, что нечто мощно благоприятствовало более светлым глазам среди европейцев. Какой именно механизм — остается открытым вопросом.

2. Люди могли находить зеленые глаза более привлекательными

Второе объяснение менее лестно для чувства рационального самоопределения нашего вида: люди находили светлые глаза привлекательными, и на протяжении поколений это предпочтение накапливалось, превратившись в обнаруживаемый эволюционный сигнал.

Половой отбор — это хорошо известная эволюционная сила. Логика в данном контексте проста. В предковой европейской популяции, где темные глаза были почти повсеместными, светлоглазый индивид был визуально отличительным. У разных видов редкие и заметные черты часто запускают предпочтение при выборе партнера, а предпочтение при выборе партнера, поддерживаемое на протяжении тысяч поколений, формирует частоты генов так же верно, как устойчивость к болезням или диетическая адаптация.

Что делает это не просто догадкой, так это сам ген OCA2. В исследовании 2011 года, опубликованном в журнале Human Genetics, исследователи идентифицировали OCA2 — и его регулирующего партнера HERC2 — как основную генетическую архитектуру, контролирующую цвет глаз, и отметили, что производные аллели, приводящие к более светлым глазам, демонстрируют признаки положительного отбора, несовместимые с чисто нейтральным дрейфом.

Это предполагает, что ген распространялся в популяциях не случайно. Ему благоприятствовали. Было ли это благоприятствование следствием неврологического преимущества, полового или того и другого — это вопрос, который эволюционные биологи продолжают обсуждать.

Почему зеленые глаза труднее всего создать человеческому организму

Чтобы понять, почему зеленые глаза вообще существуют, необходимо кратко рассмотреть механизмы, лежащие в основе цвета глаз.

Цвет глаз контролируется набором взаимодействующих генов, но доминируют два: OCA2 и HERC2, оба находятся на 15-й хромосоме. OCA2 управляет производством белка P, который регулирует выработку меланина в радужной оболочке. HERC2 действует как главный регулятор OCA2.

В статье 2008 года в Американском журнале генетики человека был идентифицирован один генетический вариант — SNP rs12913832, расположенный внутри интрона 86 гена HERC2, — который сам по себе предсказывает цвет глаз. Одна буква ДНК, переключающаяся между T и C, в значительной степени определяет, будут ли ваши глаза карими или голубыми.

Однако зеленый цвет — это не просто «нечто среднее» между карим и голубым. Он требует специфического и маловероятного стечения условий: промежуточной концентрации меланина, которая не достаточно высока для карего и не достаточно низка для голубого цвета, плюс желтоватого пигмента под названием липохром в строме радужки, плюс рэлеевского рассеяния света на коллагеновых волокнах — той же оптической физики, которая делает небо голубым. Важно отметить, что в зеленой радужке нет зеленого пигмента. Цвет — это целиком иллюзия восприятия, создаваемая точным взаимодействием биологии и физики.

Нарушьте любой один элемент этой системы — и вы не получите зеленый цвет; вы получите ореховый, или голубой, или карий. Это основные причины, по которым зеленые глаза редки: они занимают чрезвычайно узкое биологическое окно, а генетические комбинации, которые их производят, никогда не распространялись широко за пределы северных и центральноевропейских популяций, где они впервые появились.

Зеленые глаза редки, потому что они, в некотором смысле, являются случайностью специфичности. Они возникли из генетического и демографического узкого места эволюции светлых глаз — самого по себе недавнего, географически ограниченного ответа на УФ-излучение, зимний фотопериод и, возможно, человеческие эстетические предпочтения.

Аллели, которые их производят, сконцентрировались в кельтских и нордических линиях благодаря эффекту основателя и генетическому дрейфу и никогда не достигли глобального охвата доминантных кареглазых вариантов, которые сопровождали человечество на всех континентах в течение сотен тысяч лет.

Эти 2% — не загадка. Это точный, логичный результат того, что происходит, когда очень специфический оптический эффект зависит от очень специфической генетической конфигурации, которая возникла поздно, распространилась узко и имела очень мало времени, чтобы распространиться куда-либо еще.

Зеленые глаза — это лишь один редкий анатомический нюанс. Если вам интересно узнать больше интригующих фактов о человеческом теле, вы можете пройти мой увлекательный и познавательный тест на знание анатомии человека.

Эта статья была первоначально опубликована на Forbes.com


Партнеры

Infopost

Экономика и технологии

BazaTV

Прямые трансляции

FoxNews.com.ru

Обсуждение ключевых тем

Jangyru

Новости