Михаил Вартбург
Мозг человека в среднем существенно больше, чем мозг его ближайших сородичей — человекообразных обезьян, — он составляет 2,4 % от веса тела, что в три раза больше, чем у орангутанов (и в пятьдесят раз больше, чем у лемуров). Ученых давно интересовало, почему это так, и, изучая эту загадку, они наткнулись на другую, с ней связанную, — оказалось, что у человека зародыш (окруженный плацентой) входит в стенку матки почти на треть ее толщины, тогда как у человекообразных обезьян глубина этого «ввинчивания» заметно меньше (около одной десятой), а у других млекопитающих она вообще равна нулю. Было высказано предположение, что при глубоком погружении в стенку матки зародыш получает больше питательных веществ из материнской крови (которая циркулирует по общей плаценте), а это, в свою очередь, способствует увеличению мозга.
Такая гипотеза имеет некие основания — например, в таком надежно установленном факте, что мозг человеческого зародыша получает 60 % всех питательных веществ, которые берет зародыш в целом, — и это в 6 раз больше, чем получает мозг у зародышей всех прочих животных. Но если все дело в глубине внедрения плаценты, то возникает вопрос — какие специфические факторы делают человеческую плаценту столь агрессивной?
Именно на этот вопрос отвечают исследования Лоуренса Коля из университета штата Нью-Мексико. Он изучал особый гормон, который вырабатывает плацента для своего внедрения в стенку матки — так называемый хорионический гонадотропин (ХГ). Молекулы этого гормона оказывают влияние на многие важнейшие процессы в плаценте. Молекула гормона ХГ представляет собой белок, покрытый снаружи сахарными группами, и вот Коль в ходе своих исследований обнаружил, что плацента тем агрессивнее, чем больше сахарных групп имеется на молекуле ХГ.
Более того, Коль установил, что количество этих сахаров на молекуле ХГ напрямую связано с уровнем эволюционной сложности организма: больше всего таких групп (четыре) имеют люди, за ними следуют орангутаны и шимпанзе (три), затем идут обезьяны Старого света — бабуины, макаки, мартышки и т. п. (две сахарные группы) и замыкают эту таблицу лемуры с их одной-единственной группой.
Любопытно, что строго по тому же порядку меняется и отношение массы мозга этих существ к массе тела. Как полагает Коль, можно думать, что в ходе эволюции животных их гормон ХГ тоже эволюционировал, причем в сторону присоединения к себе все большего числа сахарных групп. Это вызывало более энергичное и глубокое внедрение их плаценты в стену матки, более обильное питание их зародышей (и прежде всего мозга этих зародышей) и, как следствие, увеличение мозга.