ДНК человека и шимпанзе совпадает примерно на 98–99% (если считать однонуклеотидные замены в сопоставимых участках). Но мозг человека в среднем около 1300–1400 кубических сантиметров, а шимпанзе около 400, к тому же у людей кора больше складчатая и содержит больше нейронов. Где искать различия?

Быстро изменившиеся участки

Кэтрин Поллард и коллеги в 2006 году в Nature сравнили геномы человека, шимпанзе и других видов, чтобы найти участки, сохранявшиеся почти неизменными у многих животных, но у человека резко изменившиеся. Первое место занял участок из 118 букв, названный HAR1 (человеческий ускоренно эволюционирующий участок 1). Между курицей и шимпанзе, разделёнными около 300 миллионов лет, в нём всего две замены, а между человеком и шимпанзе, разошедшимися 6–7 миллионов лет назад, 18. Участок кодирует молекулу РНК, которая работает в нейронах в развивающейся коре плода (в клетках Кахаля — Ретциуса, см. «Миграция нейронов»). Что именно делает HAR1 и что изменилось функционально, пока неизвестно.

Таких участков нашли сотни: их называют HAR. Большинство находится не в генах, а в регуляторных областях, которые управляют включением генов (см. «Что такое экспрессия генов»). То есть эволюция мозга человека могла идти не за счёт новых белков, а за счёт тонких изменений «переключателей».

Гены, влияющие на рост коры

  • SRGAP2. У предков человека ген удвоился. Дополнительная копия замедляет созревание дендритных шипиков и удлиняет период развития, что связывают с повышенной пластичностью.
  • ARHGAP11B. Недавно возникший человеческий ген. Мариус Флорио и коллеги (2015) добавили его в мозг эмбриона мартышки: кора увеличилась и начала складываться. Опыт показывает потенциальный механизм увеличения числа клеток-предшественниц.
  • NOTCH2NL. Группа генов, также способствующих делению предшественников нейронов.
  • FOXP2 связан с речью (см. «Ген FOXP2 и речь»).

Что нужно иметь в виду

  1. Эти работы показывают механизмы, возможные пути, но не доказывают, что именно они сделали мозг человека человеческим.
  2. Опыты на мышах и мартышках не копируют человеческое развитие целиком.
  3. Размер не единственное: важны связи, срок созревания и организация коры (см. «Интеллект и размер мозга»).
  4. Не стоит искать единственный «ген разума»: изменений много, и каждое даёт малый вклад (см. «Полигенные признаки»).

Родственники

Геномы неандертальцев и денисовцев показывают, что современные люди унаследовали от них малую долю генов (1–2% у неевропейцев и около этого у европейцев). Некоторые варианты влияют на иммунитет, кожу и, вероятно, на нервную систему, но связь с мышлением остаётся в стадии гипотез.

Общий вывод осторожен: нам известны отдельные участки ДНК, по которым человек отличается от родственников, и некоторые из них работают в развитии коры, но целостной картины пока нет.