Изучение биографий и патографий гениев всех времен и народов приводит к неумолимому выводу: гениями рождаются.
(/Владимир Эфроимсон/)
Издавна люди удивлялись тому, насколько велико бывает сходство между ребенком и одним из его родителей и не только внешнее, но и в том, что касается поведения, мимики, жестикуляции, черт характера. Поистине удивительное, иногда на уровне самых незначительных признаков, сходство с родителями замечается даже у новорожденных. А в некоторых семьях, к сожалению, наблюдается более или менее регулярная повторяемость душевных заболеваний. Попытки понять природу передачи признаков по наследству от родителей детям предпринимались еще в древности. Размышления на эту тему встречаются в сочинениях Гиппократа, Аристотеля и других мыслителей. Сейчас этими вопросами ведает такая наука как генетика, и нам без знания ее основ в дальнейшем не обойтись. Генетика представляет собой одну из основных наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания, она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения и выведения новых пород домашних животных, занимался селекцией растений с целью повышения их урожайности, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Археологические исследования позволяют предположить, что уже 6000 лет назад люди знали, что физические признаки могут передаваться от одного поколения другому. Но первый, действительно научный шаг в изучении наследственности, был сделан монахом Грегором Менделем. В своих работах, выполнявшихся в период с 1856 по 1863 г., он открыл основные законы наследственности, заложившие базу современной генетики.
Мендель скрещивал сорта пищевого гороха с красными и белыми цветками. Понятие «ген», по Менделю, можно рассматривать как элемент наследственности, определяющий какую-то конкретную характеристику организма, в данном случае окраску цветка. Он может существовать в двух формах, вызывающих развитие красных цветков и белых цветков. Потомство от первоначального скрещивания имело красные цветки, хотя исходные растения имели гены как для красных, так и для белых цветков. Мендель сделал вывод о том, что ген красного цвета преобладает над белым, и поэтому любое наделенное обоими этими генами растение должно быть красным. Когда эти красные растения скрестили друг с другом, стало возможным объединение двух белых генов и получение потомства с белыми цветками. Мендель показал, что наследственные признаки не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Он ввел понятие доминантных и рецессивных признаков, определив доминантными те признаки, которые переходят в гибридные растения неизменными, а рецессивными те, которые становятся при гибридизации скрытыми. Скрытыми, чтобы проявиться в следующем поколении. Часто родители не узнают себя в детях и удивляются, в кого те пошли, а это характерные черты дедушек и бабушек повторились во внуках и внучках.
История, прочитанная мной в одной из газет, наглядно подтверждает закон Менделя о наследовании характерных признаков организма и закономерности их проявления через поколение. За несколько дней до начала Второй Мировой войны десятиклассница Люся и исследователь-полярник Алексей решили пожениться, но отложили это торжество до его возвращения из экспедиции. На прощание сделали две фотографии, одна осталась у Люси, другую взял Алексей, было это в 1941 году. После войны они не смогли разыскать друг друга. Через много лет Люсина внучка Лена приехала в город Красноярск на учебу. В институте она встретилась с парнем по имени Сергей, возникла взаимная симпатия, и он пригласил девушку домой познакомиться с родителями. Когда Лена рассматривала семейный альбом и увидела знакомое бабушкино фото, то выяснилось, что дедушка Сергея – это тот самый полярник Алексей. Молодые поженились, а родственники, не знакомые с основами генетики, уверены, что любовь передалась по наследству. Но по наследству юноше и девушке передались гены дедушки и бабушки, и если один раз между их носителями при встрече вспыхнуло взаимное влечение, то вполне естественно, что это произошло снова, ведь молодые получили в наследство свойственные их предкам психологические особенности и характерные черты внешности.
Гены определяют не только внешний облик, цвет глаз и тип волос. Проведенные за последние пятнадцать лет исследования показали, что гены влияют на такие черты характера как общительность, эмоциональная неуравновешенность, стремление к лидерству, агрессивность, и даже на речь и жесты. Возбуждение нейронов головного мозга определяется, по меньшей мере, 150 различными химическими составляющими, а химический состав нашего организма, как известно, диктуется генами. Природа и воспитание несут равную долю ответственности в таких личных качествах человека, как его стремление к свершению подвига, его совестливость и консерватизм.
Для изучения наследственности Френсисом Гальтоном был предложен так называемый близнецовый метод, заключающийся в сравнении психологических характеристик однояйцевых близнецов, имеющих идентичный набор генов. В США существует информационный банк данных обо всех однояйцевых близнецах, рождающихся в стране. Из этих генетически идентичных пар исследователи выбрали тех близнецов, которые в силу обстоятельств были воспитаны в разных семьях и получили различное образование. Определенные с помощью тестов коэффициенты интеллекта имели у них близкие значения. Коэффициенты совпадали намного больше, чем у двуяйцевых близнецов, выросших вместе и одинаково воспитанных. Это фактически подтверждает роль генетической составляющей в развитии умственных способностей человека. Материалы, собранные в Европе, США и Японии на протяжении тридцати лет, свидетельствуют о том, что когда один из пары однояйцевых близнецов преступник, то и второй – тоже. Совпадение составляет семьдесят процентов. Если один из близнецов и не совершил преступление, то только по независящим от него обстоятельствам, ему просто помешали какие-то объективные причины. Детальное изучение показывает, что однояйцевые близнецы совершают чрезвычайно сходные по характеру преступления. В Висконсинском университете в результате наблюдений над 700 парами близнецов установили, что такие черты характера человека как трусость, робость и склонность к переживаниям в большей степени обусловлены генетической предрасположенностью, чем воспитанием и жизненным опытом. В человеке генетически заложено от сорока до шестидесяти процентов характерных черт, видоизменяющихся в процессе жизни. Например, мальчики, под давлением общества, гораздо чаще девочек утрачивают врожденное чувство страха.
Данные о передаче по наследству психологических наклонностей подтверждаются и другими методами исследования. Генеалогический метод исследует сходство между родственниками в разных поколениях. Метод приемных детей изучает сходство по какому-либо психологическому признаку между ребенком и его биологическими родителями с одной стороны, ребенком и воспитавшими его усыновителями – с другой. Сходство биологических родителей с их отданными на воспитание детьми дает достаточно надежную характеристику наследуемости, сходство же усыновленных детей с приемными родителями оценивает влияние среды. Томас Бухард, профессор психологии университета Миннесоты, проанализировал результаты наблюдений над парами близнецов, которые были разделены в раннем возрасте и воспитывались раздельно. Он обнаружил поразительное сходство их способностей к лидерству, раздражительности и приверженности традициям. Оказалось, что они гораздо больше походили друг на друга, чем на членов семей, в которых воспитывались. Наблюдение за 540 усыновленными детьми, проведенное в Дании, показало, что вес детей соотносится с весом их генетических родителей и не связан с весом приемных, в частности приемной матери, которая их кормила и ела вместе с ними. Недаром в народе говорят, хочешь увидеть, какой станет твоя невеста через двадцать лет, посмотри на ее мать. Интересно, что даже поведение ребенка за столом во многом предопределено генетически.
Педагоги и социологи в силу своей профессиональной заинтересованности склонны значительно преувеличивать влияние воспитания и социальной среды на формирование личности. Это наглядно видно на примере генетических мужчин, родившихся с несформированными половыми органами. Генетик Анна Мойр проанализировала случаи рождения генетических мальчиков с женскими половыми признаками. Они выглядели как девочки, все детство прожили девочками, и только после полового созревания у них вдруг обнаруживались яички и пенис. Изучение жизни семей, в которых появлялись такие «девочки», показало: родители воспитывали их как девочек, прививая все стереотипы женского поведения от одежды до игр. Большинство этих «девочек» несмотря на воспитание и давление социальной среды, требовавшей от них женского поведения, с успехом жили в дальнейшем как мужчины. Этот факт неоспоримо доказывает, что социальные условия воспитания оказывают на жизнь взрослого человека влияние весьма ограниченное, а ключевым фактором является биологическая природа человека.
Некоторые ученые считают, что и секрет счастья связан с генетикой. Они доказывают, что состояние счастья передается по наследству. В семьях, где царят гармония и любовь, обычно вырастают счастливые дети. Словом, если ваш дедушка считал себя счастливым человеком, и в таком же приятном заблуждении пребывали отец и мать, то, скорее всего, вы пойдете по их стопам, вызывая зависть у окружающих. А умение приводить себя в состояние гармонии, называемое счастьем, является частью генокода. Следовательно, чем больше у вас в семье счастливых родственников, тем лучше для вас – шансов оказаться счастливчиком у вас гораздо больше.
Последние эксперименты американских ученых показали, что и в склонности ко лжи виновата генетика. Сотрудники университета Южной Калифорнии определили, что в мозге патологических лгунов содержание белого вещества намного больше. Это вещество, как уже выше говорилось, образует нервные волокна, которые соединяют различные части мозга и отвечают за быстроту и сложность мышления. Вместе с тем серого вещества, которое, как полагают ученые, отвечает за соблюдение морали и контролирует функции ограничения, у врунов значительно меньше. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что люди, которые часто лгут и манипулируют, имеют больше «проводников» в голове, которые позволяют им быстро соображать и придумывать. Не знаю, как считать такое быстродействие, хорошей или плохой наследственностью. Оговорюсь, это никоим образом не бросает тень на прекрасную половину человечества с ее потенциально большим содержанием белого вещества в головном мозге. Эксперименты, я полагаю, проводились отдельно для мужчин и женщин, а закономерность подтвердилась для обеих групп.
Далее еще интересней. Специалисты установили, что вовсе не сердце красавицы склонно к измене – к этому ее толкает наследственность, а именно, особые гены. У французов есть пословица: «Можно найти женщину, у которой не было любовников, но невозможно найти женщину, у которой был только один любовник». Это «правило» подтвердили эксперименты британских специалистов под руководством Робина Бейкера. Они исследовали пять тысяч замужних англичанок в возрасте от 30 до 40 лет. Каково же было удивление ученых, когда выяснилось, что одиннадцать процентов детей рождены не от законных отцов. Они появились на свет от мимолетных сексуальных связей, а эти связи происходили в период овуляции, то есть в те четыре-пять дней, когда легче всего забеременеть. По мнению Бейкера, гены неверности у женщин просыпаются именно в этот период. Почему же женщина неожиданно оказывается в постели с мужчиной, с которым только что познакомилась на вечеринке, а на следующий день в полной растерянности не может понять, как это случилось. Генетический тип этого мужчины, состояние его иммунной системы и другие характеристики были подсознательно дешифрованы мозгом женщины. Эти характеристики полностью совпали с требованиями, заданными ее генотипом, и возобладала природа. У женщин и самок животных желание близости достигает наивысшей силы в момент, наиболее благоприятный для зачатия. Гормональный всплеск волной сметает все моральные и общественные ограничения. Профессор из госпиталя Святого Фомы в Лондоне Тим Спектр исследовал 1600 пар близнецов в возрасте от 19 до 83 лет. Все добровольцы анонимно заполнили анкету о своей сексуальной жизни и данные, полученные в результате ее анализа, подтвердили, что женская неверность передается по наследству так же, как время наступления климакса и способность испытывать оргазм.
Мне пришлось наблюдать достаточно длительный срок поведение молодой симпатичной женщины, удочеренной в раннем детстве бездетной и положительной во всех отношениях семьей. Но, несмотря на все усилия по ее воспитанию, несмотря на наличие высшего образования, любящего мужа и малолетнего ребенка, стоило ей отлучиться из дома, не говоря уже о поездке в командировку, в ней просыпались гены бросившей ее в младенчестве матери. Она готова была «встречаться» с любым мужчиной, который хоть на миг обращал на нее внимание. Гены измены достались нам от далеких предков, которым действительно надо было усиленно размножаться, чтобы выжить. Из 1154 человеческих обществ, культур, цивилизаций, исследованных антропологами и этнографами, только пятнадцать процентов придерживались моногамии. Полигамный брак наиболее эффективен для продолжения рода. Именно поэтому неверность сидит в наших генах и передается по наследству. У мужчин эти гены всегда в боевой готовности.
Генотип организма – совокупность признаков, полученных в наследство от своих предков, определяется в момент оплодотворения, но степень последующего проявления этого генетического потенциала в значительной мере зависит от внешних факторов, воздействующих на организм во время его развития. Так, например, использованный Менделем сорт гороха может достичь высоты 180 см, но для этого ему необходимы соответствующие условия – освещение, полив, хорошая почва. При отсутствии необходимых условий ген высокого стебля не сможет в полной мере проявить свое действие. Сегодня в сформировавшейся личности мы не можем определить, что дано генотипом, а что привнесено внешней средой. Развитие организма является процессом тесного взаимодействия генов и среды. Некоторые ученые отводят условиям среды, связанным с воспитанием и образованием, незаслуженно большую роль в развитии психологических особенностей и умственных способностей человека. Другие считают, что психологические различия между людьми только в небольшой части зависят от среды, точнее особенностей среды, в которой живут и развиваются носители генотипов. Общее в этих спорах только одно – среда никогда не сможет вывести человека за пределы, определенные генотипом. В человеке многое зависит от доставшихся ему в наследство генов, но не все! В процессе индивидуального развития организма на основе обучения и практического опыта, перенесенных заболеваний, физических и моральных травм формируется уникальная и неповторимая личность. Мозг – это компьютер, запрограммированный наследственностью и нашим индивидуальным сознанием. Генетический код определяет внешность, во многом психологические черты характера человека, но не его судьбу. Человек, познавший особенности своего генетического кода и кода партнера, может многого добиться в достижении поставленной цели.
отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак (с), сцепленный с Х - хромосомой. Наличие потовых желёз доминантныйпризнак (С). Определить, какое потомство следует ожидать от следующих браков:
1) гомозиготной женщины с потовыми желёзами и мужчины без потовых желёз.
2) гетерозиготной женщины с потовыми желёзами и мужчины без потовых желёз.
3) женщины и мужчины без потовых желёз.
2.Какое потомство следует ожидать от скрещивания растений томата,одно из которых гетерозиготно и имеет многокамерные плоды,а другое-гомозиготное с многокамерными плодами,при условии,что многокамерность плода-доминатный признак?
3.У дрозофилы нормальные крылья доминируют над зачаточными.При скрещивании двух дрозофил с норамальными крыльями полученно 330 потомков,80 потомков из которых зачаточные крылья,а 250-нормальные.Определите:1)какой признак являеться доминатным;2)каковы генотипы родителей и потомства.
А – генетика;
Б – селекция;
В – агробиология;
Г – ботаника.
2. Наследственность – это свойство организмов:
А – взаимодействовать со средой обитания;
Б – реагировать на изменения окружающей среды;
В – передавать свои признаки и особенности развития потомству;
Г – приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
3. Для изучения характера наследования нескольких признаков рядом поколений растений и животных проводят скрещивание:
А – моногибридное;
Б – анализирующее;
В – полигибридное;
Г – близкородственное.
4. «Расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков» – это формулировка:
А – первого закона Менделя;
Б – закона Моргана;
Г – второго закона Менделя;
Д – третьего закона Менделя.
5. Появление в первом гибридном поколении особей с одинаковым генотипом является проявлением:
А – закона расщепления;
Б – закона независимого наследования;
В – правила единообразия;
Г – закона сцепленного наследования.
6. На рис. изображены родительские формы, у которых тюльпанов красный цвет лепестков доминирует над белым. Каким будет генотип потомства по этому признаку, если родительский организм с доминантными признаками гомозиготен?
А – АА;
Б – аа;
В – Ааа;
Г – Аа.
7. По рис. определите генотип потомства (F1) морских свинок, если известно, что родительская особь с черной и короткой шерстью гетерозиготна по обоим признакам:
А – АаВв;
Б – аавв;
В – ааВв;
Г – Аавв.
8. Генотип – это совокупность:
А – внешних признаков организма;
Б – внутренних признаков организма;
В – генов, полученных потомством от родителей;
Г – реакций организма на воздействие среды.
9. Промежуточный характер наследования признаков проявляется в том случае, когда:
А – наблюдается изменение условий среды обитания;
Б – происходят сезонные изменения в природе;
В – гетерозиготные особи внешне не отличаются от гомозиготных;
Г – гетерозиготные особи внешне отличаются от гомозиготных.
10. Гены, расположенные в одной хромосоме:
А – наследуются независимо;
Б – попадают в разные половые клетки в процессе мейоза;
В – наследуются вместе;
Г – дают расщепление в потомстве в соотношении 3:1.
11. Какой буквой обозначен фенотип организма, изображенного на рис.
Б – AaBbCc;
В – AbC;
Г –
12. Скрещивание особей, различающихся по двум парам признаков, называют:
А – полигибридным;
Б – анализирующим;
В – дигибридным;
Г – моногибридным.
13. С генетической точки зрения наследственные заболевания у человека представляют собой:
А – модификационные изменения;
Б – изменение фенотипа, не связанное с изменением генотипа;
В – мутации;
Г – реакцию на изменения среды обитания, не зависящую от генотипа.
14. В основе цитогенетического метода изучения наследственности человека лежит исследование:
А – родословной семьи;
Б – распространение признака в большой популяции людей;
В – хромосомного набора, отдельных хромосом;
Г – развития признаков у близнецов.
15. Изменение последовательности расположения нуклеотидов в молекуле ДНК называют:
А – генными мутациями;
Б – хромосомными мутациями;
В – соматическими мутациями;
Г – комбинативной изменчивостью.
16. Границы, в пределах которых возможны модификации того или иного признака, называют:
А – приспособленностью;
Б – нормой реакции;
В – изменчивостью;
Г – раздражимостью.
17. Под воздействием генотипа и условий среды обитания формируется:
А – норма реакции;
Б – наследственность;
В – фенотип;
Г – приспособленность.
18. Выделение из исходного материала целой группы особей с необходимыми для селекционера признаками называют:
А – естественным отбором;
Б – массовым отбором;
В – индивидуальной формой искусственного отбора;
Г – стихийным отбором.
Стресс и недостаток материнской заботы в ранней жизни отражаются не только на самих детях, но и на последующих поколениях. Николай Кукушкин разбирает этот и другие случаи, когда приобретённые признаки, вопреки классическим представлениям о генетике, могут передаваться по наследству.
Крысиные ласки
Если вы думаете, что депутаты Госдумы, в последние годы особенно активно озаботившиеся психическим здоровьем детей, далеки от научной стороны вопроса, то вы их недооцениваете. Исследование учёных из университета Тафтс в США показывает , насколько важно изолировать детей от стресса и обеспечить материнской заботой. Крысы, выращенные в условиях социального конфликта и озабоченной посторонними проблемами матери, во взрослой жизни отличаются серьёзными эндокринными изменениями, повышенной агрессивностью и что самое интересное - ослабленным материнским инстинктом. И если на страже моральной стороны вопроса в нашей стране стоят бдительные законодатели, то нас более всего интересуют вопросы генетики. Недостаток заботы в одном поколении приводит к её последующему недостатку в следующем: чем не форма наследственности?
О бесполезности упражнений
В XIX веке научное сообщество всерьёз задумалось о фундаментальной проблеме биологии: проблеме происхождения видов. Оставив в стороне версию, изложенную в Библии - на протяжении тысячи лет однозначно самом авторитетном источнике знания - натуралисты задались вопросом: как происходит эволюция признаков, а с ними - и целых видов? Две точки зрения на этот вопрос обычно связывают с теориями Жана-Батиста Ламарка и Чарлза Дарвина. В основе гипотезы Ламарка лежит идея о наследуемости приобретённых признаков, то есть таких признаков, которые развились у организма в течение жизни. Модель Ламарка можно сформулировать так: «сначала - признак, потом - наследование». Классический (и порядком надоевший) пример - это формирование шеи у жирафа. По Ламарку, предкам жирафов приходилось всё время вытягивать шею, чтобы достать до верхних листьев на высоких деревьях. Такое «упражнение» шеи передавалось их потомкам, которые продолжали тянуться всё выше и выше - в результате через много поколений жирафы стали походить на башенный кран. Дарвин подходит к вопросу эволюции с другой стороны. Её можно сформулировать так: «сначала - наследование, потом - признак». По Дарвину, признаки формируются не целенаправленным упражнением, а естественным отбором. Упражнение шеи как таковое, по Дарвину, не может напрямую передаться потомству. Зато среди любой группы жирафов будут животные с шеей покороче, а будут - с шеей подлиннее. Последним достанется больше еды, а значит, они будут лучше выживать и размножаться - это и есть естественный отбор. Цикл, повторяясь много поколений, и приводит к формированию самых причудливых (и нелепых, если уж речь о жирафах) форм живого.
В начале XX века стало понятно, что наследственная информация заложена в хромосомах (а внутри хромосом - в дезоксирибонуклеиновой кислоте), и были сформулированы базовые принципы генетики. Это привело к тому, что теория Дарвина единолично возобладала в научном сообществе, а интерес к ламаркизму сохранился только в историческом контексте. Действительно, с введением понятия гена ламаркизм стал абсурден: оттого, что вы будете возить компьютер по городу, у него не разовьётся система навигации. Все изменения должны начинаться с изменения самого «кода», то есть с генетических мутаций. Последняя печальная попытка отступить от этих принципов была предпринята в СССР 30-х гг. Уж очень привлекательной для идеологии того времени была идея о том, что признаки можно развивать целенаправленно, прямым воздействием на родительский организм, а не выбирая из вариантов, предлагаемых природой.
Не всё так просто
Итак, приобретённые признаки не передаются по наследству. Если вам сломают нос, у ваших детей он не будет кривым. И всё-таки имя Ламарка всё чаще и чаще всплывает в серьёзной научной литературе последних десяти лет. Конечно, никто не собирается отменять генетику и возвращаться к экспериментам лысенковцев. Но как и во многих подобных случаях, детальное изучение генома и механизмов наследования показало, что категорическое отрицание наследуемости приобретённых признаков не слишком дальновидно.
В XVII-XIX вв. раскопки уничтоженного извержением вулкана города Помпеи возродили интерес к античной культуре и отчасти дали толчок развитию неоклассицизма. Хотя примеры эпигенетических (буквально - «надгенетических») механизмов наследования были известны и раньше, настоящими Помпеями ламаркизма можно считать местечко Оверкаликс на севере Швеции. Его особенность состояла, во-первых, в относительной изолированности, а во-вторых, в исключительной дотошности его жителей. Начиная с XVI в., поколение за поколением они вели детальные записи о населении городка, их происхождении, причинах смерти, а также обо всём более-менее значительном, с ними происходившем: например, об урожаях и погодных условиях (и с тем, и с тем на севере Швеции в то время было не очень). В результате в распоряжении Ларса Бигрена, происходящего, как нетрудно догадаться, из самого Оверкаликса, и его коллег оказалась уникальная база данных, описывающая буквально всё, что происходило с целой человеческой популяцией на протяжении сотен лет.
Проделав колоссальную работу по анализу данных, учёные сопоставили смертность от диабета и сердечно-сосудистых заболеваний со статистикой урожаев и цен на еду. Казалось бы, всё предсказуемо: если мы слишком много едим, то больше болеем . Но результаты оказались гораздо интереснее. Выяснилось, что доступность еды в детском возрасте влияет не только на текущее, но и на последующие поколения. Причём влияет негативно. Другими словами, если ваш отец или даже дед выросли в условиях голода - ваши шансы развить диабет или атеросклероз значительно падают.
Здесь читаем, здесь - не читаем
Оставив сами результаты эксперимента как пищу к размышлению для бабушек, зорко следящих за сытостью внуков, рассмотрим сам факт передачи «информации о голоде» по наследству. Налицо типичный ламаркизм: «упражнение» организма, «закалённого» голодом, передаётся по наследству и сохраняется по крайней мере в течение двух поколений. Разве это не противоречит генетике? На самом деле, «надгенетическое» наследование не противоречит, а дополняет представления о последовательности ДНК как носителе генетической информации. В случае с жителями Оверкаликса, как и в большинстве других «жизненных» примеров эпигенетического наследования, нам пока не известны конкретные механизмы, стоящие за наблюдаемыми явлениями. Но мы знаем о принципиальном существовании таких механизмов - многие из них подробно описаны на более простых, экспериментальных системах.
Наиболее известным способом передать признак по наследству в обход последовательности ДНК является её химическая модификация. Участки ДНК не равнозначны: какие-то из них считываются активно, какие-то - «молчат». Метилирование (то есть добавление небольшой химической группы из одного атома углерода и трёх атомов водорода) к одному из нуклеотидов ДНК может приводить к «выключению» гена, в состав которого входит этот нуклеотид. После деления клетки ДНК удваивается: каждая клетка наследует свою копию. Оказывается, в таких случаях может копироваться и «рисунок» метилирования! Наконец, метилирование может передаваться по наследству: метилирование ДНК зародыша будет «скопировано» с метилирования ДНК сперматозоида и яйцеклетки. Грубо говоря, помимо собственно генов мы можем наследовать информацию о том, какие гены работают, а какие - нет. Помимо метилирования существует масса других механизмов, но принципиально они схожи.
Теперь представьте, что на метилирование ДНК может воздействовать среда. Это гораздо проще представить, чем прямое изменение средой последовательности ДНК. Например, голод в Оверкаликсе вызывает у его малолетних жителей повышенное выделение некоего гормона А. Этот гормон воздействует на клетки организма (в том числе на формирующиеся яйцеклетки или сперматозоиды) и вызывает в них производство фермента Б. Этот фермент, в свою очередь, либо метилирует, либо, наоборот, убирает метилирование с определённого набора генов, таким образом меняя распределение «включённых» и «выключенных» генов - а так как процесс происходит и в предшественниках половых клеток, он зафиксируется и в будущем потомстве оверкаликсских детей.
Физиология или психология
Конечно, далеко не всякий признак, передающийся из поколения в поколение, обеспечивается ДНК или её метилированием. Религиозность, например, тоже передаётся «по наследству», но это не значит, что это непременно должно объясняться изменениями, связанными с генами (хотя есть и такие данные). Однако границу между чисто физиологическими и чисто социальными формами «наследования» провести довольно сложно. В конечном итоге любую социальную или интеллектуальную активность можно свести к гормонам и нервным импульсам. В работе о недостатке материнской заботы у крыс происходили физиологические изменения, отражавшиеся в дальнейшем на их способности оказывать ту же материнскую заботу. Этот замкнутый круг мы склонны считать физиологическим у крыс, но в случае с человеком речь бы шла о «социальной депрессии», то есть о психологическом эффекте.
Похожие результаты были получены для алкоголя и ряда других психоактивных веществ. Важно подчеркнуть, что в этих работах после первичного воздействия токсина на организм матери или отца последующие поколения никогда не сталкивались с исследуемым веществом. Последствия, таким образом, сохранялись в потомстве независимо от прямого эффекта.
Другими словами, наследственность - это не только ДНК. Это абсолютно все качества и признаки, которые мы передаём своим детям, а они - своим, и неважно, в какой форме: генетической, эпигенетической или просто психологической. Поэтому будущим родителям, пожалуй, будет полезно иногда вспомнить Ламарка.
Мнение автора может не совпадать с позицией редакции