Среди высших приматов только человек отдает предпочтение правой руке при выполнении движений. Более 85% людей относятся к правшам. Другие высшие приматы в равной степени активно пользуются обеими передними конечностями.
Палеонтологические данные свидетельствуют, что праворукость возникла как минимум полмиллиона лет назад.
Причем праворукими были не только Homo sapiens, но и неандертальцы. Чаще всего ведущая правая рука сочетается с ведущей правой ногой, глазом, ухом, но бывают и самые разнообразные сочетания.
Двигательная асимметрия обусловлена структурно-функциональными особенностями строения мозга, поскольку движениями левой руки управляет правое полушарие, а движениями правой руки – левое. Асимметрия мозга выражена и в том, что важнейшие для человека речевые центры, зона Брока и зона Вернике, расположены в левом полушарии.
Причем этот признак не связан с предпочтением руки: левое полушарие играет ведущую роль в обеспечении речи не только у 96% правшей, но и у 73% абсолютных левшей.
Молекулярно-генетические механизмы, лежащие в основе такой асимметрии, специалистам до сих пор неясны. Чтобы разобраться с ними, международная группа ученых под руководством Сильвии Парачини из Университета Сент-Эндрюс в Великобритании провела исследование с применением метода полногеномного поиска ассоциаций (GWAS, genome-wide association study) . Этот метод обычно используют для поиска генетический вариаций, ассоциированных с теми или иными болезнями. В ходе исследования ученые сравнивают в двух выборках людей генетические вариации – замены одного нуклеотида на другой. Результаты исследования биологи опубликовали в журнале PLOS Genetics.
Исследователи предположили, что развитие речи и право/леворукость в эволюции человека развивались совместно и могут быть взаимосвязаны генетически. Известно, что у многих людей, страдающих дислексией – нарушением способности к чтению, найдены характерные особенности асимметрии мозга как раз в области верхних височных извилин, где находится зона Вернике, отвечающая за восприятие речи. А вот при шизофрении структурная и функциональная асимметрия этих зон отсутствует. При этом, по статистике, среди страдающих шизофренией много левшей.
Возникла гипотеза, что к нетипичной функциональной асимметрии приводят нарушения развития нервной системы на самых ранних стадиях эмбриона.
Основываясь на результатах GWAS, ученые подсчитали, что существует как минимум 40 характерных участков ДНК, изменения в которых приводят к развитию леворукости. Одни из самых важных – вариации в последовательности гена PCSK6.
Белковый продукт этого гена активирует другой белок — NODAL, который отвечает за симметрию форм на ранних стадиях развития эмбрионов всех двусторонне-симметричных животных – от улиток до позвоночных.
Например, у мышей с поврежденным геном PCSK6 наблюдаются аномалии в распределении внутренних органов: печень у таких животных может сформироваться справа, а сердце и желудок – слева.
Найдя вариации гена PCSK6, ассоциированные с леворукостью, в группе людей с дислексией, ученые в дальнейшем проверили свои данные на популяции без нарушений способности к чтению. Результаты подтвердились.
Так что, по-видимому, ключевую роль в формирования право/леворукости играют гены, определяющие симметрию тела на ранних этапах развития эмбриона. Однако ученые подчеркивают, что это сложный признак, зависящий от многих генов.