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

А вот последняя, изысканная, версия этого принципа. Каждая клетка вашего тела маркирована уникальным сочетанием белков, определяющим ее принадлежность вам: биохимический отпечаток пальца. Эти белки «главного комплекса гистосовместимости» очень важны: с их помощью иммунная система отличает вас от вторгшихся в тело бактерий, и это из-за них пересаженный орган может быть отторгнут. Некоторые из этих профильных белков могут отделяться от поверхности клеток, попадать в потовые железы, выделяться с потом и участвовать в образовании характерного запаха. И вот для грызунов это очень важно. Можно сделать такие молекулы – рецепторы, с помощью которых обонятельные клетки носа грызуна смогут отличать белки запаха, похожие на его собственный, от совсем непохожих. Это несложно: чем больше сходство, тем лучше белок входит в рецептор, как ключ в замок (вспомним ходовое сравнение на уроках биологии в старшей школе). Что мы только что изобрели? Способ объяснить, как грызуны умудряются так легко отличать родственников от незнакомцев по запаху.

Продолжим этот увлекательный научный проект. Теперь соединим обонятельные рецепторы и внутриклеточные молекулы – компоненты каскада биохимических реакций, передающие сигнал к ДНК, – до самого соединения с ее специфическими регуляторными элементами. Что мы в результате построим? Как насчет такого: если обонятельный рецептор улавливает запах, указывающий на родственника, тогда можно запустить каскад реакций, который в конечном итоге затормозит активность генов, связанных с размножением. Вы только что изобрели механизм, позволяющий избежать спаривания с близкими родственниками. Или можно построить другой каскад: если обонятельный рецептор уловил запах, указывающий на родственника, то необходимо затормозить активные в норме гены, регулирующие выработку тестостерона. И вот у вас получился механизм, при помощи которого грызуны ощетиниваются и готовятся к драке, если в их норе навонял незнакомый самец, но спокойно реагируют на запах младшего братца. Или можем устроить обонятельные рецепторы так, что они будут различать запахи индивидов вашего или противоположного пола и вы оглянуться не успеете, как у вас в руках окажется механизм регуляции репродуктивной физиологии. Если вы ощущаете запах особи противоположного пола – можно запустить каскад биохимических реакций, который в итоге заводит гены, работающие в гонадах. И есть неплохие доказательства, что этот механизм у человека работает не хуже, чем у грызунов.

В каждом из этих примеров видны логика и красота, которые вряд ли можно значительно улучшить силами инженеров. А теперь – два факта относительно генной регуляции, которые принципиально меняют взгляд на гены. Во-первых, по последним прикидкам, в клетках млекопитающих более 95 % ДНК ничего не кодирует. Девяносто пять процентов. Конечно, многое из этого – мусорная, упаковочная ДНК, но средний ген поставляется в комплекте с толстенной инструкцией по эксплуатации, и нередко оперирует ими окружающая среда. При таком процентном соотношении о генах и поведении придется думать только в контексте влияющей на них среды.

А вот второй факт. Когда дело касается генов, эволюции и поведения, важно учитывать генетическое разнообразие индивидов. Я имею в виду, что последовательность ДНК, кодирующая каждый конкретный ген, часто различается у двух произвольно взятых людей и белки – продукты данного гена – работают у этих людей с разной эффективностью. В этом суть естественного отбора: какой самый адаптивный вариант какого-то (генетически обусловленного) признака? Поскольку эволюционные изменения происходят на уровне ДНК, «выживание сильнейших» на самом деле означает «воспроизводство тех, чьи последовательности ДНК кодируют самый адаптивный набор белков». А поразительный второй факт состоит в том, что, если изучить разнообразие в последовательностях ДНК у разных индивидов, некодирующие участки ДНК окажутся намного более разнообразными, чем участки, кодирующие гены. Да, значительную долю разнообразия некодирующей ДНК можно отнести к мусорной, упаковочной ДНК, последовательность которой может меняться с течением времени, потому что эта ДНК ничего особенного не делает. В конце концов, две скрипки должны выглядеть примерно одинаково, даже если одна – Страдивари, а другая – Гварнери, а упаковочным материалом для них могут послужить хоть газеты, хоть пенопласт, хоть пузырчатая пленка. Но, по-видимому, в регуляторных участках ДНК тоже обнаруживается колоссальное разнообразие.

Что это значит? Надеюсь, мы уже перешли от тезиса «гены определяют поведение» к более уместному – «гены влияют на то, как мы реагируем на среду». Вся история с 95 % некодирующей ДНК подразумевает, что не менее разумно думать что-то вроде «гены могут быть удобными инструментами для влияния факторов среды на поведение». И этот второй факт, касающийся разнообразия некодирующих участков, означает, что фраза «эволюция – это в первую очередь естественный отбор различных комбинаций генов» не совсем корректна. Скорее «эволюция – это в первую очередь естественный отбор разнообразных вариантов генетически обусловленной чувствительности к сигналам среды и реагирования на них».

Теперь должно быть понятно, что невозможно разложить средовые и генетические факторы на две аккуратные кучки. И это правильно. Конечно, некоторые аспекты поведения находятся под строгим генетическим контролем. Некоторые аспекты поведения млекопитающих тоже явно регулируются генами. Яркий пример – два близких вида полевых мышей: одни моногамны, а другие полигамны. Эти различия обусловлены молекулой-рецептором к одному из гормонов полового поведения, которая находится в клетках определенной части мозга. У моногамных самцов полевок есть этот рецептор, а у полигамных – нет. Каким-то хитроумным способом ученые вызвали экспрессию этого рецептора у полигамных самцов, и самцы стали моногамными (непонятно только, считать ли обращение самцов в моногамию генной «терапией»).

Такие случаи, когда отдельные гены действительно обладают большим влиянием на поведение, обычно касаются поведения, для всех одинакового. Это вопрос необходимости. Если вы хотите передать копии своих генов потомству, в этом поведении не должно быть особого разнообразия. Все скрипки должны быть устроены примерно одинаковым образом, чтобы звучать, а все самцы приматов должны выполнять генетически заданную последовательность движений таза примерно одинаковым образом, если они хотят успешно размножаться. (Ага. Я только что сравнил скрипки с движением таза приматов. Еще одна причина, по которой стоило бы ввести в программы естественно-научного образования немножко филологии.) Но когда дело доходит до ухаживаний, эмоций, творчества или психических заболеваний – именно тесное переплетение биологических и средовых составляющих факторов опровергает представление, что кому-то нужно уйти, и это будут не гены.

Возможно, лучшим завершением будет еще один, особенно яркий пример того, как особи с одинаковыми генами могут вести себя совсем по-разному. Я не уверен, что стоит раскрывать эти данные – исследование провели совсем недавно, и результаты еще не опубликовали. Но ладно, это так интересно, что я не могу это не упомянуть. Помните тот глобальный опрос общественного мнения в 1996 году, который собрал мнения каждой овцы на Британских островах? Совсем недавно исследователи взломали шифр и добрались до анкет Долли и ее матери. И получите – бомба! Мать Долли голосовала за тори, ее любимый член королевской семьи – королева-мать, больше всего ее беспокоило коровье бешенство («хорошо ли это для овец?»), она любила смотреть оперы Гилберта и Салливана и поддерживала слоган «Поведение? Все от природы». А что же Долли? Голосовала за «зеленых», самым милым считала принца Уильяма, больше всего беспокоилась об «окружающей среде», слушала Spice Girls и поддерживала слоган «Поведение? Природа. Или воспитание. Какая разница». Видите – поведение это не просто гены.