Кто мы такие? Гены, наше тело, общество - Роберт Сапольски

Работа Хейга приводится в: Wilkins J., and Haig D., What good is genomic imprinting: the function of parent-specific gene expression, Nature Reviews Genetics 4 (2003): 359.

Обзор данных по импринтированным генам, связанным с развитием мозга: Keverne E., “Genomic imprinting in the brain,” Current Opinion in Neurobiology 7 (1997): 463.

О роли импринтированных генов в послеродовом развитии пишут Itier J. et al. “Imprinted gene in postnatal growth role,” Nature 393 (1998): 125.

Тема номера Newsweek – «Новая неверность» (The New Infidelity, 12 июля 2004).

И еще есть потрясающе интересная и остроумная книга – «Каждой твари – по паре: Секс ради выживания» Оливии Джадсон (М.: Альпина нон-фикшн, 2018). Воображаемая доктор Татьяна пишет воображаемую колонку советов о сексе для представителей самых разных биологических видов.

Любите ли вы городские легенды, эти неслыханные истории, которым все верят? Некоторые исследователи зарабатывают изучением городских легенд: составляют каталоги, прослеживают их источники в скандинавской мифологии, спорят о них на конференциях. Но среди всей этой интеллектуализации некоторые истории, на которые люди покупаются, просто поражают. Без конца говорят о человеке, который засунул пуделя в микроволновку, чтобы высушить, или про аквалангиста, которого пожарный самолет зачерпнул вместе с водой, а потом выплеснул на лесной пожар. Еще рассказывают о женщине, которая оставила покупки в машине на жаре, а как раз когда она вернулась, упаковка теста взорвалась и забрызгала ей затылок: и женщина была уверена, что в нее стреляли, а тесто – ошметки ее мозгов.

А еще есть миф о группе ученых, которые секвенировали человеческий геном: они могут все про вас объяснить, достаточно посмотреть последовательность ваших генов. Конечно, чей-то двоюродный брат дружит с кем-то, чей дядя божился, что все может объяснить, поскольку помогал секвенировать человеческий геном. Но это не так: мы возвращаемся в царство городских легенд.

Почему люди так цепляются за идею, что гены – это наше все? Теперь особенно очевидно, что это заблуждение. Недавно не только (почти) секвенировали человеческий геном, но и отпраздновали золотой юбилей открытия структуры ДНК. Торжества изобиловали религиозными образами генетического кода как священной реликвии, Кода Кодов.

Эти настроения поддерживают даже биологи – люди, которым платят за то, чтобы они разбирались в предмете получше. Это удивительно, ведь, как подчеркивалось в предыдущих главах, гены сами по себе ничем не управляют. Мы возвращаемся в сферу взаимодействия генов и среды – именно эти слова первыми произносит начинающий биолог.

Представление о взаимодействии генов и среды можно трактовать по-разному. Но по крайней мере это значит, что люди, доказывающие приоритет природы по отношению к воспитанию, отстали как минимум на век. А точнее, это значит, что гены могут (косвенно) давать инструкции клеткам, органам и организмам, как функционировать в среде, а среда может регулировать активность генов в тот или иной момент, – это была одна из основных идей главы «Ген просто так». Но самое значимое здесь то, что непосредственный продукт определенного гена – определенный белок – работает по-разному в разной среде. Так что теоретически у вас есть ген, который в одной среде отрастит вам оленьи рога, а в другой заставит зимой лететь на юг.

Для тех, кто до сих пор сражается в войнах «природа/воспитание», вопрос теперь звучит так: «Ладно, а насколько сильны эти взаимодействия генов со средой?» На одном полюсе – те, кто высмеивает сопоставление рогов и перелетов на юг. С их точки зрения, ген делает либо то, либо другое, а среда может изменять всего лишь скорость, силу или продолжительность эффекта. Но никакие влияния среды не могут кардинально поменять проявления работы гена. Это сродни мысли, что ветер может изменить скорость наковальни, падающей с десятого этажа вам на ногу, но кому какое дело до этого взаимодействия наковальни со средой? А те, кто на другом полюсе, утверждают, что взаимодействия могут иметь огромные последствия – скажем, фактор среды вроде ветра может привести к тому, что удар при падении наковальни будет не сильнее, чем у перышка.

Так что ученые радостно спорят и экспериментируют, разбазаривая деньги налогоплательщиков, которые могли бы пойти на нефтяные контракты. В ходе этих споров полезно не забывать о том, насколько мощными могут быть взаимодействия генов и среды. И три недавних исследования приводят прекрасные примеры.

Первое касается эффектов самой незаметной, недооцененной среды – внутриутробной. Как упоминалось в главе «Генетический ажиотаж», были выведены линии лабораторных грызунов с разными признаками: у одной линии – определенный тип диабета, у другой – гипертония и т. п. Каждая линия – результат близкородственного скрещивания во многих поколениях, животные становятся генетически почти одинаковыми – как клоны друг друга. Если у всех животных этой линии, независимо от лаборатории, в которой они росли, проявляется определенный признак, то вы, возможно, напали на след сильного генетического влияния (и – главная идея главы 3 – даже для некоторых генов, считавшихся безусловно определяющими поведение, часто не обнаруживается устойчивых эффектов в одинаковых условиях).

После всего этого близкородственного скрещивания проводится решающий эксперимент, известный как метод перекрестного воспитания. Предположим, все мыши линии А предпочитают кока-колу, а мыши линии Б – пепси. Возьмите несколько мышей линии А при рождении и отдайте на воспитание мамам в колонии линии Б. Если они все же будут предпочитать колу, когда вырастут, обычно это понимают как поведение, устойчивое к воздействию среды: очко в пользу природы против воспитания. Но насколько актуальны исследования методом перекрестного воспитания?

И здесь выходит на сцену новое исследование нейробиолога Дарлин Фрэнсис с коллегами из Университета Эмори, опубликованное в престижном журнале Nature Neuroscience. Они изучали две линии мышей с различиями в поведении. Упрощая, скажем, что одна линия была более тревожной и пугливой. По сравнению со «спокойной» линией «пугливые» мыши медленнее осваивались в новой обстановке и не так успешно обучались в стрессовых условиях.

Генетики, изучающие мышей, давно знали об этих различиях. Они также подтвердили, что различия в основном обязаны генетике. Действительно, некоторые данные показали, что матери «спокойной» линии более заботливы, чем «пугливые», – они больше вылизывают и чистят детенышей. Эти данные допускали неприятную для «генного лагеря» возможность, что различия между линиями вызваны типом материнства. Но затем провели решающее испытание – мыши «спокойной» линии, которые с самого рождения воспитывались «пугливыми» матерями, вырастали такими же спокойными, как любая мышь их линии.

Но команда Фрэнсис пошла еще на шаг вперед. Пользуясь технологиями оплодотворения «в пробирке», они пересадили оплодотворенные яйцеклетки от мышей «спокойной» линии «пугливым» мышам, которые вынашивали их. Контрольной группе «спокойных» мышей пересадили «спокойные» же эмбрионы – на случай, если сама процедура искусственного оплодотворения и имплантации влияет на результат. После рождения некоторые детеныши «спокойной» линии воспитывались «пугливыми» матерями, а некоторые – «спокойными».