Рудольф Танзи – Супергены. На что способна твоя ДНК? (страница 53)

Помимо эволюции, мы говорим о «почему» и «потому что» все время. Если баскетболист на десять сантиметров выше остальных игроков на площадке и набирает больше подборов за игру, это потому, что рост дает ему преимущество. Та к почему же нам нельзя сказать то же самое о жирафе? Этот довод связан с тем, как передаются мутации. Первому жирафу-счастливцу нужно было выжить, иначе новая мутация ни к кому бы не перешла. Затем мутантный ген должен был проявиться в следующем поколении. Если он все еще давал преимущество для выживания, этот ген теперь должен был присутствовать у более чем одного животного – это увеличивало его шансы.

В отличие от жирафов, микробов и плодовых мушек, люди не существуют в естественном состоянии. Мы существуем в контексте культуры, которая глубоко влияет на работу нашего супергенома.

Но шансы все равно были не на его стороне, поскольку для того, чтобы установиться постоянно, мутантный ген должен был найти способ попасть в геном каждого жирафа; животные с короткой шеей не могли пользоваться преимуществами, так что они исчезли из генофонда. Этот процесс – игра с числами, чистая статистика, повторяющаяся из поколения в поколение. Значение имеет только ген и то, как успешно он передается по наследству. Эволюционисты могут рассуждать, исходя из здравого смысла, но длинная шея позволила жирафам дотягиваться до листьев, до которых было не достать жирафам с короткой шеей, но не все здесь можно объяснить с научной точки зрения. Существуют достоверные данные о стойкости мутации в течение долгого времени.

Благодаря современной теории генов статистика выживаемости достигла изрядных высот. Биться о непробиваемую стену веры в случайные мутации боязно; против вас ополчатся все генетики, которые будут отрицать ваши неугодные идеи. По крайней мере так было в прошлом, ровно до последнего десятилетия. Теперь же вместо стены появилась пропасть.

Пропасть выглядит несколько менее пугающей, чем глухая стена, поскольку для ее преодоления нужен мост, а не таран. С одной стороны пропасти у нас очевидный факт, что человеческие существа разумны. С другой – дарвиновская теория, для которой термин «разум» отвратителен. (Еще более одиозным его сделала теория Разумного замысла, которую предложило движение, использовавшее науку с целью оправдать Книгу Бытия. Научное сообщество разгромило эту попытку шквалом критики, с которой мы полностью согласны. Та к что нам не нужно вступать в одну и ту же битву снова и снова. Вражду между верой и разумом следует прекратить, поскольку и то и другое заслуживает надлежащего места.)

Пропасть начинает смыкаться по мере того, как совершается все больше научных открытий и на ортодоксальную теорию эволюции оказывается все большее давление. Случайные мутации решают далеко не все, что с готовностью доказывает нам новая генетика. (Как сказал великий голландский философ Спиноза: «Ничто в Природе не случайно. Что-то может показаться случайным из-за своей незавершенности или отсутствия у нас знаний».) Точно так же не дает полной картины и естественный отбор. В отличие от жирафов, микробов и плодовых мушек, люди не существуют в естественном состоянии. Мы существуем в контексте культуры, которая глубоко влияет на работу нашего супергенома. Если самка мыши, которая не заботится о потомстве, передаст свое поведение по наследству, с человеческим поведением может произойти то же самое, только в куда большем масштабе.

Если пропасть между ортодоксальной теорией эволюции и новой генетикой наконец сомкнется, это будет невероятной новостью для вас и любого другого человека. Это будет означать, что вы эволюционируете в реальном времени, и, если это действительно так, за этим последует множество других событий.

Сохранится ли теория эволюции в прежнем виде, отбросив случайность как абсолютную истину? Сможет ли осознанная эволюция превратиться из ереси от дарвинизма в установленный факт? Если супергеном все же выполнит огромное количество своих обещаний, ей просто придется это сделать.

Количество доказательств того, что генные мутации не просто случайность, неуклонно растет. В 2013 г. группа ученых из университета Джонса-Хопкинса опубликовала в известном журнале «Molecular Cell» результаты исследования, в ходе которого они намеренно вызывали мутации генов дрожжей, замедляя их рост, но тут же возникали новые мутации, чтобы вернуть прежний рост. Это называется «компенсаторные вторичные мутации». И они определенно не случайны. Компенсаторные мутации могут также возникнуть, если дрожжи растут в стрессогенной окружающей среде и им не хватает питательных веществ. Поскольку дрожжи – простейшие организмы, поучительно то, что при очевидных трудностях, обусловленных окружающей средой, геном может быстро адаптироваться и компенсировать с помощью необходимой (не случайной) мутации необходимые для выживания условия. Эпигенетические изменения генной активности можно использовать с той же целью.

Результаты другого исследования, связанного с бактерией E. coli, были опубликованы в журнале «Nature» и говорили о похожих выводах. Частота мутаций сильно менялась в зависимости от участка генома бактерий. Исследователи установили более низкую частоту мутаций в генах с большей активностью. В противоположность идее о том, что все мутации случайны, частота мутаций среди генов оптимизируется в процессе эволюции, чтобы снизить количество вредных мутаций в генах, которые наиболее важны для выживания. Но таким же образом частота мутаций там, где они особенно полезны, увеличивается, например, у иммунных генов, которым постоянно приходится перестраиваться, чтобы реагировать на патогенные факторы извне. Пока не известно наверняка, как мутации направляются к одному гену, а не к другим при возникновении проблемных условий в окружающей среде, лидирует гипотеза о том, что эпигенетика играет в этом ключевую роль.

Очевидно, что живший в XIX в. Дарвин не мог знать о том, что частота мутаций может изменяться в зависимости от участка генома, на котором они происходят. В XXI в. догматы ортодоксальных дарвинистов о том, что мутации происходят случайно и затем подвергаются естественному отбору, выдерживают все меньше критики. Фактическая частота мутаций на любом участке генома зависит от множества факторов, которые меняются в зависимости от цели ДНК защищаться или восстанавливаться, либо эпигенетических факторов. Этот процесс не случаен.

Может ли новая генетика с уверенностью заявить, что каждый человек эволюционирует непосредственно в этот самый момент? Пока нет. Ей предстоит преодолеть еще много препятствий, начиная от скорости эволюции, которая настолько мала, что некоторым видам требуются миллионы лет.

Существует также интересное доказательство тому, что мутации, которыми обусловлен рак, не полностью случайны, как мы считали прежде. Поскольку научные подробности достаточно многочисленны, откройте Приложения на стр. 418, где изложено техническое описание этого вопроса.

С точки зрения традиционного дарвинизма, вид должен ждать, пока не произойдет случайная генная мутация. Если она способствует выживанию, эта мутация устанавливает в носителе поведенческий или структурный признак. Для того чтобы распространиться среди популяции, ему нужны миллионы лет. Но при вмешательстве эпигенетики эти изменения могут произойти у значительной части популяции в пределах одного поколения.

Определение точного периода времени, в течение которого эволюция может произойти, вопрос спорный, и дискуссия может начаться во многих местах. Начнем с дарвиновской «особой сложности», как он сам ее называл, сложности, которая может повлечь за собой далеко идущие последствия. Проблема возникла с муравьями и медоносными пчелами. Дарвин не мог разобраться с тем, как бесплодные самки муравьев поколение за поколением появляются в колониях, хотя они и не могут размножаться. Он отметил, что бесплодные самки отличаются от фертильных формой тела и поведением. И хотя бесплодные самки не могут размножаться и не имеют возможности продолжить род, как передаются их гены? Дарвин ничего не знал о генах, но его теория зависела от выживания, которое невозможно, если целая разновидность муравьев бесплодна.

Найти ответ на этот вопрос было невозможно, пока через много лет после смерти Дарвина не появилась эпигенетика. Эпигенетика объясняет, как химические изменения в ДНК могут навсегда изменить активность гена, усилить ее или ослабить. Это может произойти сразу после рождения, если не рассматривать запутанный вопрос передачи новых генов, все, что необходимо, – это изменить существующие. Дарвин подобрался к ответу довольно близко. Он думал, что источником ответа служат не муравьи, а кастовая система пчел. В зависимости от пищи, которой питаются личинки пчел, они могут стать матками или бесплодными рабочими в улье. Разница обусловлена одним типом пищи – маточным молочком, которое содержит питательные вещества, способствующие лучшему развитию яичников. Установлен точный механизм, который включает в себя эпигенетические изменения выбранных генов. Питание пчелиной матки позволяет ей жить долгие годы и откладывать миллионы яиц, короткая жизнь рабочей пчелы сводится к поддержанию порядка в улье, заботе о молодняке и собирательству – то есть той работе, которую нужно выполнять на благо улья. Подобный же механизм действует и в колонии муравьев. В конечном итоге Дарвин предположил, что в случае с муравьями естественный отбор применяется не только к отдельным особям, но и к семейству и всему обществу. Он уже начинал понимать, что можно рассматривать всю колонию как единый эволюционирующий «суперорганизм», как мы видим его сегодня.