Изменчивость, наследственность, отбор

известия: Все знают, что гены передают информацию от родителей детям, но что такое гены?

алексей тиунов: В действительности и каждый ученый понимает это слово по-своему. Например, как единицу отбора, и этот смысл близок мне, хотя я не занимаюсь эволюционными вопросами

и: Но эволюция все-таки происходит, и Дарвин был прав?

тиунов: Меня поражает засилье бреда в телевизоре, когда говорят об эволюции, не читая Дарвина. Его "Происхождение видов" взвешенная и убедительная книга, и на 50% состоит из сомнений. Дарвин 30 лет размышлял о том, что когда-то изложил на 10 страницах.

и: А если изложить в одной фразе?

тиунов: Изменчивость, наследственность, отбор. Дарвину было трудно, он не понимал механизмов наследственности. В свое время с этим повезло Георгу Менделю, который работал с растениями и стал (посмертно) основоположником современной генетики. А Дарвин возился с голубями и убеждался, что, скрестив рыжего голубя и белого, не получит светло-рыжего.

и: У людей все как у голубей?

тиунов: Именно. Наши гены - это генотип. Тело - фенотип. Чтобы генотип превратить в фенотип, нужно заняться эмбриологией, то есть развитием. Это развитие потрясающим образом настроено: большая доля генов занимается только тем, что включает другие гены. Например, есть ген, который у мышей на 8-й или 10-й день развития включается на восемь часов и превращает девочку в мальчика.

и: От матери ребенку передается больше информации, чем от отца?

тиунов: От отца передается только "ядерный" генетический аппарат. Мы диплоиды, у нас 23 пары хромосом, которые делятся пополам: 23 хромосомы в сперматозоиде, 23 - в яйцеклетке. Потом половинки объединятся. Сперматозоид несет только половину генома человека. А в яйцеклетке помимо генетического аппарата есть митохондрии - клеточные органеллы, имеющие свой генетический аппарат. И все, что связано с митохондриальной ДНК, передается только от матери. Индивидуальный генетический аппарат человека по-настоящему включается, когда яйцеклетка уже претерпела несколько делений - до этого развитие происходит под контролем генов матери. Чтобы зародыш не выкинул что-то не то. Поэтому ДНК, полученных от матери, чуть больше тех, что ребенок получает от отца.

и: Почему иногда на деда ребенок похож больше, чем на отца?

тиунов: У каждого человека половина генов от отца, четверть от деда. Какие-то черты могут проявиться не в первом поколении. Кроме того, дедушек и бабушек вдвое больше, чем родителей. Есть из кого выбрать. И сходство виднее у людей одного пола. Можно не заметить сходства дочери с бородатым лысым отцом. Но дочь родит мальчика, который будет похож на дедушку, в частности, потому, что он мальчик.

и: Можно унаследовать от предков таланты и пороки?

тиунов: Сколько угодно. Например, генетически определено, что мужчины агрессивнее женщин. И любовь к противоположному полу передается генетически - чтобы переносить дальше свои гены.

и: Какова здесь роль воспитания?

тиунов: Нет смысла торговаться, что важнее - гены или воспитание. Но глупо отрицать наследование многих признаков, в том числе ментальных. Исследования на близнецах показывают, что, хотя воспитание важно, личные склонности генетически близких людей действительно проявляются часто. Однако люди, в отличие от животных, кроме генов наследуют еще и культуру. Сейчас эти закономерности не так четко работают, но если ты родился 200 лет назад и получил хорошее воспитание, значит, ты из богатого рода, который когда-то чем-то выделился, и эти гены еще в тебе. Это могут быть разные "таланты" - склонность к предательству или способность жену отравить. Если способность обусловлена генетически и ведет к успеху, то этот ген наследуется, и есть шанс, что потомок будет тем же талантом обладать. Хотя навык травить жен не найдет своего развития и применения вне конкретной среды.

и: А склонность к преступлениям?

тиунов: В какой-то степени склонность к правонарушениям определяется пороговыми значениями чисто физиологических факторов. Уровень гормонов, например. Что нужно с человеком сделать, чтобы он пришел в состояние неконтролируемой ярости? У всех этот порог разный. Есть анекдот про Юлия Цезаря, который отбирал себе воинов. Он шел вдоль строя легионеров, лупил их по морде и смотрел, как меняется цвет лица. Если легионер краснел, это было свидетельством ярости, и Цезарь его брал, если бледнел, то есть пугался, - нет. Реакция легионеров, наверное, заложена скорее генетически - все они, по нашим меркам, были воспитаны довольно грубо. Верность этой гипотезы легко показать на собаках: есть агрессивные собаки, есть неагрессивные, и эти черты заложены в их стандарте. Хотя даже заложенные генетически предрасположенности могут меняться путем рекомбинации и мутаций, которые определяют генетическую изменчивость.

и: Мутации всегда ведут к явным нарушениям?

тиунов: Нет. Просто слово страшное. Геном состоит большей частью из ДНК, которая ничего полезного нам не кодирует, только сама себя размножает. В ДНК происходят мутации и рекомбинации, они не влияют на нашу жизнь, но позволяют установить, например, отцовство.

Главная загадка касается собственно полового размножения. Если бы все были самками, животные размножались бы вдвое быстрее. Самец не нужен. Но зачем-то он есть. Одно из объяснений придумал сам Дарвин, предполагавший, что в результате смешивания признаков двух особей появляется третья, не похожая ни на одну из них, и благодаря этому ей найдется незанятое место под солнцем. Другая теория - "гонка вооружений" - объясняет все необходимостью бороться с болезнями и паразитами. Паразиты, по сравнению с хозяевами, имеют короткие жизненные циклы. Они быстрее эволюционируют и придумывают отмычки скорее, чем хозяин успевает менять замки. Нам надо меняться еще быстрее. Менять генотип "просто так" трудно: если сделать ошибку, работа генома нарушится. И появился эффективный механизм - рекомбинация двух генотипов, каждый из которых доказал свое право на размножение.

В долгом ряду поколений преимущество имеют те организмы, у которых выше генетическое разнообразие. Половое размножение - способ его повышения. И все бы было понятно, если бы не группы животных, которые без полового размножения существуют десятки миллионов лет. Те же бделлоидные коловратки - у них известны одни самки.

и: На кого они похожи?

тиунов: Да их глазом не видно - маленькие червячки. Есть партеногенетические ящерицы, чьи самки откладывают неоплодотворенные яйца. Наконец, гермафродиты.

и: Разве это не аномалия?

тиунов: Для нас аномалия, для дождевых червей и улиток - норма жизни. Возвращаюсь к половому размножению, я назову еще две гипотезы его возникновения. Первая: это способ вычищения вредных мутаций. И вторая, очень симпатичная мне: гены сцеплены между собой. Если в тебе есть что-то хорошее, оно не может проявиться, потому что на нем "висит" плохой ген. Половое размножение - способ оторвать хороший ген от плохого.

и: Если мамин музыкальный талант гасится папиной склонностью к запоям, в детях ген музыканта может оторваться от гена алкоголика?

тиунов: Да, и тогда алкоголику ничто не помешает.