Шутки генетики
Наверное, нет в мире науки интересней и загадочней генетики. Именно она, стремительно развившись за последние десятилетия, дала ответы на многие из давно интересовавших людей вопросы и продолжает решать задачки, которые подкидывает ей природа.
Одна из таких загадок недавно обнаружилась в Китае, где на краю пустыни Гоби нашли необычную деревню с названием Лицянь. Многие ее жители отличаются нетипичной для коренных китайцев внешностью - у них голубые или зеленые глаза, длинные носы и даже светлые волосы, что вызвало предположение об их европейском происхождении.
Генетики взялись за изучение происхождения необычных китайцев, и тесты подтвердили, что, по крайней мере, 56 процентов жителей Лицяня являются потомками римских легионеров.
В этих местах когда-то проходил Великий шелковый путь. В 53 году до н. э. состоялась битва при Каррах между армией полководца Марка Лициния Красса и превосходившей его по численности армией парфян, которая пришла с территории нынешнего Ирана. Парфяне остановили продвижение Римской империи на восток: легион Красса был разгромлен. Тысячи римлян погибли в той битве, сам Красс был казнен. Но некоторые воины, предположительно в количестве 145 человек, ускользнув от плена и казни, двинулись на восток, надеясь спастись от врага бегством. Они нанялись на службу к народу хунну, приняв участие в битве с китайцами, а те захватили их в плен. Кстати, в китайских хрониках есть упоминание о пленении воинского соединения, напоминающего по своему строю очертания рыбы. Возможно, речь идет о фаланге, которую использовали римские легионеры. Впоследствии римляне были отпущены из плена и поселились в степях западного Китая, основав Лицянь. Так что ее нынешние жители - потомки римских легионеров.
Наследственность: каким будет малыш?
А ведь еще в середине XIX века среди ученых бытовало мнение: "Закон наследственности заключается только в том, что никакого закона наследственности нет". Теперь мы знаем, что за наследственность отвечает комбинация генов -биохимических функциональных элементов хромосом, которые определяют не только пол будущего ребенка, но и то, например, какого цвета будут волосики у дочки светловолосой мамы и папы-брюнета и может ли, если отбросить шутки про соседа, у голубоглазых родителей родиться кареглазый малыш.
Как известно, существуют гены доминантные и рецессивные, и первые блокируют действия вторых. То есть если обладатель доминантного признака, например, темных вьющихся волос - мама, ее ген "победит" рецессивный ген папы-блондина, и ребенок получится кудрявым брюнетом. Если же оба родителя - носители рецессивных признаков, например, у одного из супругов - голубые, а у другого серые глаза, между их генами произойдет "схватка", исход которой станет известен лишь после рождения крохи. К рецессивным признакам относятся также прямые волосы, отсутствие пигментации кожи, отрицательный резус-фактор и даже восприимчивость к яду сумаха. К доминантным - карий или зеленый цвет глаз, факторы нормального свертывания крови и склонность к облысению у мужчин.
По утверждению генетиков, внешность малыша, как правило, обусловлена не одиночным геном, а целой группой. И результат подобного смешения предсказать можно далеко не всегда: рыженький малыш, рожденный в семье, "не обремененной" рыжеволосыми родственниками, может запросто оказаться не плодом супружеской измены, а генетической "шуткой".
Также родители нередко замечают, что новорожденный малыш "хмурит бровки, точно как папа". Тот факт, что по наследству передается даже мимика, генетики доказали в 2006 году.
Исследование проводил профессор университета Хайфы Эвиатар Нево. Он предложил изучить особенности выражения лиц слепых от рождения людей, ведь их мимика не зависит от окружающей среды - они просто не видят образцов для подражания. Нево и его сотрудники провели интервью с участием 2! слепого и 30 их родственников, не страдавших слепотой. Респондентов попросили вспомнить о каких-либо событиях, вызывавших определённые эмоции, а реакцию записывали на видео. Затем полученные выражения лиц систематизировали и подвергли статистическому анализу.
В результате выяснилось, что при одинаковых ситуациях мимика слепых людей в 80% случаев была схожа с мимикой членов их семей.
Телегония: "эффект первого самца"
Говоря о наследственности, нужно упомянуть о тапегонии - теории о том, что генофонд первого сексуального партнера женщины оказывает влияние на наследственные признаки ее будущего потомства. Сторонники данной концепции утверждают, что ребенок может наследовать некоторые внешние признаки первого мужчины его матери (хотя тот и не является отцом малыша).
Термин этот появился в середине XIX века и обозначал заражение самки признаками первого самца, независимо от того, были ли у нее от него потомки. Вера в это явление до сих пор бытует у кинологов и коневодов. Они не позволяют скрещивания чистопородных животных с нечистопородными и считают, что в этом случае и во всех последующих родах ожидать чистопородных потомков от таких самок нельзя.
Вера в это явление стала до некоторой степени признанным научным фактом благодаря авторитету Чарльза Дарвина. Он описал историю с кобылой лорда Мортона. Лорд "выдал замуж" свою чистокровную английскую кобылу за жеребца-зебру. Потомства не получилось по причине несовместимости их яйцеклеток и сперматозоидов, но, скрестившись через некоторое время с жеребцом английской породы, кобыла принесла жеребёночка - "англичанина", у которого были полосы, как у зебры.
Однако уже в то время этот факт был подвержен критике. Например, Косар Эварт из сельскохозяйственной школы США сделал доклад, в котором отметил, что вполне вероятно кобыла Мортона принадлежала к каттиаварскому отродью лошадей. У этих животных встречаются такие полосы на ногах и на теле. Поэтому полосы у жеребят объясняются не "эффектом первого самца", а генетическим законом расщепления и проявлением этих признаков по рецессивному принципу.
В дальнейшем Эварт, проведя подобные опыты в гораздо большем масштабе, категорически отрицал наличие телегонии как биологического явления. К аналогичному выводу пришел и русский ученый, основоположник метода искусственного осеменения животных, Илья Иванов, который проводил такие исследования в начале XX века.
Споры о телегонии идут до сих пор, и научным методом доказать или опровергнуть эту теорию пока невозможно. Стоит заметить, что сторонниками телегонии нередко являются верующие люди, обращающиеся к ней для обоснования недопустимости добрачных сексуальных связей. Генетики же считают телегонию мифом и суеверием.
Гены "вмешиваются" во все
На их стороне бесчисленные научные исследования, которые ни разу не доказали телегонию, зато выявили множество других интересных фактов. Например, то, что гены отвечают и за интеллектуальные способности ребенка, было известно давно. Но раньше считалось, что талант и гениальность зависят от небольшого количества или даже отдельного гена.
Теперь британские ученые в ходе исследований с участием 4 тыс. школьников обнаружили, что интеллект и умственные способности человека зависят от сочетания и работы, по меньшей мере двухсот генов. При этом каждый из них вносит собственный вклад в мыслительный процесс.
Но не только ум и внешность зависят от набора хромосом. Гены "вмешиваются" практически во все и не только определяют черты характера, но склонности, увлечения и даже судьбу. И в этой области генетики делают открытия один за другим.
Так, ученые из Калифорнийского университета выяснили, что лень передается детям от родителей. Эксперимент исследователей длился 17 лет - с 1993 года. Они взяли более 200 мышей, и в случайном порядке разделили их на восемь линий: четыре линии заставляли двигаться активно ежедневно, а еще четыре двигались, сколько хотели.
Мышки могли размножаться только в рамках "своих" линий. После того, как сменилось несколько поколений животных, обнаружилось, что каждое поколение мышей наследует особенности образа жизни родителей - активность или малоподвижность. Теперь ученые, воодушевившись результатами, готовы использовать их для здоровья людей, а частности, эпидемию ожирения, вызванную в основном малоподвижным образом жизни, можно будет лечить, "выключая" ленивые гены. Однако в этом случае начинать, видимо, придется с родителей, так как в это же время ученые выяснили еще один закон наследственности - любовь к фаст-фуду тоже передается по наследству. То есть, если мама -большая поклонница "быстрой еды", то ребенок почта со 100% вероятностью унаследует эту склонность.
Обратная сторона лени - гиперактивность - тоже "подарок" от старшего поколения. Уэльские ученые сравнили ДНК 366 детей в возрасте от 7 до 15 лет, у которых ранее был выявлен синдром рассеянного внимания, с ДНК 1047 детей, не имеющих проблем с поведением. Выяснилось, что у гиперактивных детей чаще наблюдаются изменения в ДНК. Как объясняют исследователи, невнимательность и непослушание ребенка - вовсе не результат плохого воспитания, а наследственность. Теперь ученые на основе эксперимента планируют разработать методы лечения гиперактивности и рассеянного внимания.
Генетической предрасположенностью справедливо можно объяснить и склонность к изменам, правда, вряд ли обманутой жене или мужу будет от этого легче. Тем не менее, к такому выводу пришла команда специалистов из университета Бингемптона и государственного университета Нью-Йорка во главе с профессором Джастином Гарсия.
Они установили, что за подобную предрасположенность отвечает ген 0Р04, или 04 рецептор гормона допамина. Такие люди отличаются также более выраженной склонностью к употреблению алкоголя, наркотических веществ и к зависимости от азартных игр.
Для проведения эксперимента исследователи пригласили 181 участников, Результаты анализов и наблюдений показали, что выбираемая модель сексуального поведения действительно определяется индивидуальными генетическими
вариациями. Так, некоторые люди получают удовольствие только от романтических отношений, а другие - от случайных кратковременных связей. Кто-то может практиковать одновременно и первый, и второй вариант. Как отмечает доктор Гарсия, это связано с особенностями восприятия гормона допамина, которые обусловлены генетически.
Рецепт счастья
Кстати, долгое время считалось, что различные события жизни не оказывают влияния на человеческие гена. Однако последние исследования опровергают эту точку зрения. Хотя человеческий ДНК остается практически неизмененным из-за каких-то тяжелых психологических травм, зато эти травмы могут влиять на то, какие гены "включаются", а какие остаются в спящем состоянии.
Специалисты из Университета Цюриха забирали мышат в возрасте двух недель из-под материнской опеки, чем вызывали у них депрессию. Потом у данных мышей также рождались дети с депрессией, хотя о них матери заботились в полном объёме. Ученые собираются продолжить серию исследований и дать ответ на вопрос: могут ли тяжелейшие психологические травмы рождать расстройства психики, которые будут передаваться по наследству.
Зато счастье мы унаследовать можем. Об этом недавно заявили ученые из исследовательского центра Дарвиш в Мексике, которые, наблюдая 125 малышей возрасте от года до трех лет, пришли к выводу: поведение супружеской пары не только влияет на будущих детей, но и помогает в формировании их характера на генетическом уровне.
Так, если гормоны радости эндорфины часто себя проявляют у родителей, то головной мозг и эндокринная система их детей программируются таким же образом. Эти вещества отвечают за хорошее настроение и влияют положительно на женские и мужские половые клетки, что в свою очередь оказывает благотворное действие на темперамент. Химико-биологические элементы провоцируют появление хороших эмоций, закрепляя такие впечатления у ребенка в дальнейших периодах развития.
К тому же, по словам ученых, счастливое состояние ума увеличивает вероятность зачатия, так как гормоны радости влияют на производство спермы и женских гамет. Кроме того, психический статус будущей мамы воздействует на появление такого же восприятия сознания у ребенка еще на уровне зачатия. Так что, от большой и счастливой любви появляются не просто дети, но веселые и счастливые дети, и это, пожалуй, один из самых приятных законов генетики.