Просто о сложном

Do humans and chimps really share nearly 99% of their DNA?

08 сентября, 07:51

За последние десятилетия научное сообщество не раз ломало копья в обсуждениях о степени родства человека с нашими ближайшими родственниками — шимпанзе и бонобо. Часто можно было услышать утверждение, что человек и шимпанзе делят примерно 98,8% или даже 99% своей ДНК. Но насколько эти цифры отражают реальную картину и что на самом деле скрывается за этим сравнением? Попробуем разобраться в тонкостях современных исследований и понять, что означает «схожесть ДНК» в контексте эволюции и генетики.

Общепринятое утверждение о том, что человек и шимпанзе имеют 99% совпадения в ДНК, основано на сравнении последовательностей нуклеотидов — это те самые буквы «А», «Ц», «Г» и «Т», из которых состоят геномы обоих видов. Геном человека содержит примерно 3 миллиарда таких пар нуклеотидов. При сравнении с геномом шимпанзе ученые ищут участки, где эти буквы совпадают, и считают процент совпадений в этих выделенных участках.

Однако важно понимать, что подобные оценки не учитывают полностью особенности структуры и организации генома. Например, если посмотреть не только на совпадения, но и на различия — вставки, удаления или перестановки — картина значительно усложняется. Больше того, многие участки генома у человека и шимпанзе — это области, которые трудно сопоставить из-за их сложности, циклов дрейфа или регуляторных элементов, не кодирующих белки, — и такие участки часто игнорируют при подсчете. В результате число, которое часто называют — «99%» — оказывается лишь приблизительным и не отражает всей истории эволюционных различий.

Если обратиться к более точным и современных исследованиям, то оказывается, что разница между геномами человека и шимпанзе значительно больше, чем кажется на первый взгляд.

  • Общая оценка различий: Согласно исследованию, опубликованному в 2025 году, при полном сравнении геномов с применением современных технологий уровень отличий достигает около 15%.
  • Структурные изменения: В геноме происходят вставки, удаления, дупликации участков, что усложняет задачу поиска общего блока, и эти различия могут достигать 10% и более.
  • Регуляторные области: Большая часть различий сосредоточена в некодирующих регионах, отвечающих за регуляцию экспрессии генов. Эти небольшие изменения приводят к существенным различиям в развитии, поведении и физиологии.

Интересно, что, например, внутри вида — среди разных особей шимпанзе — разнообразие по генетическим отличиям может достигать 9%. То есть даже среди одного вида существует значительная вариативность, что делает точное сравнение еще более сложным.

Несмотря на то что внешне человек и шимпанзе выглядят похожими, и у них есть множество общих черт, это во многом результат использования одинаковых «инструментов» — тех самых белков, кодируемых генами. Главное различие кроется в том, как эти инструменты используются.

Маленькая мутация в регуляторных областях может привести к большим изменениям в выражении генов, что, в свою очередь, влияет на развитие организма, его особенности поведения, физиологические реакции. В итоге, даже при высокой схожести базовых компонентов, разница в использовании этих компонентов делает человека и шимпанзе кардинально разными.

К примеру, человеческий мозг, хотя и содержит похожий набор белков по сравнению с шимпанзе, развивается и функционирует иначе из-за небольших, но ключевых изменений в регуляторных регионах ДНК. Таким образом, важна не только «строительная кирпичика» — последовательность нуклеотидов, а и «планировка» этого строения.

Многочисленные сравнительные исследования, такие как проекты 1000 геномов или детальные секвенирования, подтверждают: разница между человеческим и шимпанзским геномом — это не 1%, а примерно 10–15%. Однако, важно заметить, что эти цифры меняются в зависимости от методов анализа и определений границ сравнения.

Учёные, например, специалист по геномике Тома Маркес-Бонет из Испании, подчеркивают: «Когда мы учитываем сложные области генома и вставки/удаления, разница возрастает. В итоге, человек — это не почти-клон шимпанзе, а очень близкий родственник, но с существенными генетическими отличиями».

А по сравнению с другими видами приматов — например, орангутанами или бабуинами — различия в геноме могут достигать 20% и более. Это говорит о том, что, несмотря на близость, эволюция каждого вида шла своим путём и вносила уникальные изменения.

Понимание точных различий между видами важно для разработки генетических терапий, изучения болезней и понимания адаптации. Например, у человека есть уникальные регуляторные области, которые управляют развитием мозга, иммунной системы и других систем организма. Молекулярные изменения в этих участках могут стать ключом к лечению таких заболеваний, как аутизм, шизофрения или аутоиммунные реакции.

Также важно помнить, что несмотря на значительное сходство, даже небольшие изменения в ДНК могут приводить к большим фенотипическим последствиям, от особенностей внешности до интеллектуальных способностей.

Итак, утверждение, что человек и шимпанзе делят 98–99% ДНК — это значительное упрощение. Современные данные показывают, что точное сравнение указывает на разницы в пределах 10–15%, а в некоторых участках генома — и больше. Эти различия не только показывают их эволюционную близость, но и объясняют, почему два вида выглядят и ведут себя столь кардинально по-разному.

Наука продолжает расширять границы своих знаний, и каждый год приносит новые открытия. Но одно остается очевидным: даже небольшие генетические изменения могут определять уникальность каждого вида, делая нас — человека и наших ближайших родственников — по-настоящему особенными.