Колонизация Марса может ускорить эволюцию человека

Колонизация человеком суровой и экзотической атмосферы на Марсе (если мы сможем этого добиться) может ускорить эволюцию нашего вида. «Учитывая, насколько разнообразна марсианская среда, можно ожидать сильного естественного отбора», - говорит Скотт Соломон, биолог-эволюционист из Университета Райса в Хьюстоне, штат Техас.


Марс находится минимум в 55,76 млн км от Земли и мы, земляне, все еще сталкиваемся с рядом препятствий, прежде чем даже сможем добраться до него. Но если мы доберемся до Марса и создадим колонию постоянных жителей, такие факторы, как сравнительно более высокая радиация, более низкая гравитация и значительное изменение образа жизни, могут вызвать значительные эволюционные изменения в человеческих телах - гораздо быстрее, чем те, которые произошли на нашей родной планете.

Потерянный в космосе

Соломон первым начал размышлять о том, как люди могут развиваться дальше, преподавая вводную биологию. Он попросил студентов представить, как люди могут продолжать развиваться - этот вопрос вдохновил его на написание книги «Люди будущего».

Исследования Соломона затрагивают гипотетические эволюционные результаты колонизации Марса человечеством. Определяющий фактор в этом предприятии: точный уровень изоляции, который сильно повлияет на то, как быстро люди будут адаптироваться к новым условиям. Если люди будут перемещаться взад и вперед с Земли и Марса так же быстро, как одно или два поколения, новые притоки земных человеческих генов, перемещающиеся в марсианскую колонию, могут замедлить эффекты определенных генетических мутаций. Между тем, пребывание в совершенно иных условиях на Марсе может ускорить темпы эволюции человека. «При правильных обстоятельствах это могут быть сотни лет», - говорит Соломон.

Здесь, на Земле, эволюция часто требует, чтобы один вид испытал полную изоляцию на тысячи лет от других популяций того же вида. Когда современные люди, наши эволюционные предки начали расселяться по Земле десятки тысяч лет назад, популяции были изолированы в разных местах на протяжении поколений - иногда на тысячи лет.

Между тем, у определенных групп населения развились характеристики, помогающие им справляться с местными условиями. Например, группы людей, живущие на большой высоте, могли иметь адаптированные черты, которые помогли им жить в таких экстремальных условиях. Тем не менее, во многом это просто пластичность или способность вида адаптироваться к конкретному окружению, принимая различные размеры, поведение и формы, а не истинная эволюция.

«Мы можем в значительной степени приспособить нашу физиологию к различным обстоятельствам, - сказал Соломон, - о чем свидетельствует тот факт, что современные люди никогда не эволюционировали в новые виды, несмотря на огромные различия в окружающей среде.
Но вполне возможно, что марсианские люди могли жить полностью изолированно от Земли из-за ряда условий, будь то экономических, политических или иных. Во-первых, болезни, уникальные для Земли или Марса, могут возникнуть и вызвать запрет на поездки».

Марсиане-мутанты

Более интенсивная радиация на Марсе также может спровоцировать повышенный уровень генетических мутаций у людей, родившихся там. И любые благоприятные мутации, которые помогают людям лучше справляться с условиями на Марсе, могут быть унаследованы будущими поколениями. «Увеличение частоты мутаций дает естественному отбору больше материала для работы», - говорит Соломон.


Но эти мутации также могут быть случайными. Если у нескольких людей случаются одинаковые случайные мутации, будь то среди тех, кто живет на Марсе или у их предков на Земле, это может вызвать нечто вроде основополагающего эффекта. Поселение на Марсе, вероятно, вначале будет состоять из относительно небольшого сообщества, и любые черты, которыми могут обладать эти основатели, могут иметь несоразмерное влияние на будущее человеческое развитие там: это может быть так же просто, как относительно большое количество рыжеволосых.

Но изменения в цвете волос (или даже кожи) технически не квалифицируют марсиан как новый вид, предупреждает Соломон. Тем не менее, возможно, что даже первое поколение марсиан может существенно отличаться от землян физически из-за гравитационных изменений в чужой атмосфере, среди прочих изменений. «Они могут выглядеть по-другому, они могут вести себя по-другому», - говорит он. «У них могут быть физические изменения, которые могут быть очевидны для людей, которые их сравнивают».

Естественный отбор

Выживание наиболее приспособленных - ключевая концепция эволюции. Но это не значит, что окружающая среда будет в первую очередь диктовать те черты, которые делают людей подходящими для марсианской жизни. Высота кажется очевидным фактором в этих различиях, поскольку Марс в три восьмых от силы тяжести Земли.

«В научной фантастике марсиане или пришельцы с Марса часто изображаются высокими, долговязыми и худыми», - говорит Соломон. Но на самом деле эффект мог быть противоположным. Проблема в том, что эти типы телосложения могут представлять определенные опасности во время родов - ослабленные скелеты могут сломать таз человека во время родов. Таким образом, естественный отбор может отдавать предпочтение более коротким людям с более плотными костями.

Кроме того, высокие уровни радиации на Марсе могут напрямую влиять на такие характеристики, как цвет кожи или зрение, на протяжении поколений эволюции. Это уже произошло на Земле - например, меланин более устойчив к ультрафиолетовым лучам.

«Возможно, перед лицом этой высокой радиации мы могли бы развить какой-то новый тип пигмента кожи, который поможет нам справиться с этой радиацией», - говорит Соломон, добавляя, что мы потенциально можем развить гены, устойчивые к раку. «Может быть, у нас появятся собственные зеленые человечки».


Он также предупреждает, что эти конкретные идеи о том, как мы можем измениться, - всего лишь предположения. Нам все еще нужно многое узнать, например, как космическая жизнь может повлиять на рождение ребенка или выживание и развитие ребенка.

Написание нашей собственной эволюционной судьбы

Уникальные культурные традиции, развивающиеся на Марсе, также могут иметь долгосрочное влияние на эволюцию. Например, особые методы питания, если они сохраняются на протяжении поколений, могут повлиять на эволюцию нашей пищеварительной системы.

Эпигенетика, или влияние поведения и окружающей среды на экспрессию генов, также может играть роль в эволюции человека на Красной планете. Но эта наука еще не очень хорошо изучена, отмечает Соломон. Он указывает на исследование близнецов-астронавтов Скотта и Марка Келли, проведенное НАСА. Первый провел год в космосе, а второй остался на Земле. Анализ выявил изменения в генах Скотта, хотя до сих пор неясно, как эти сдвиги могут повлиять на него в долгосрочной перспективе.

Но, основываясь на значительных достижениях в инструментах редактирования генов, таких как CRISPR, вполне возможно, что людям на Марсе не придется оставлять эволюцию на усмотрение естественного отбора. Соломон говорит, что в настоящее время у нас есть инструменты для работы с потенциальными жителями Марса - мы просто не обязательно знаем, что конкретно нужно настроить (или как это сделать). Тем не менее, ученые могли изменять гены людей до или после путешествия на Марс. «Потенциально это может стать мощным инструментом для реализации этих изменений, чтобы люди могли выжить и адаптироваться к марсианской среде», - говорит Соломон.