Она смеётся, как мать. Могущество и причуды наследственности

Ученые пояснили, что планируют использовать печенье в другом исследовании и хотят убедиться, что у него правильный вкус. Они попросили студентов съесть немного печенья и высказать свое мнение. Но на самом деле печенье было частью того же эксперимента. После того как испытуемые ушли, ученые измерили, сколько съел каждый. Студенты, которые прочли генетическую статью, съели почти по 52 г печенья. Те, кто прочел статью о влиянии окружения, продегустировали всего по 33 г, а те, кому не напоминали об ожирении, – по 37 г.

Мысль о генах, усиливающих аппетит, заставила прочитавших генетическую статью немного потерять контроль над собой. В обществе, которое практически поклоняется ДНК, мы проводим этот же эксперимент в невероятных масштабах.

Часть III. Внутренняя родословная

Глава 11

Ex Ovo Omnia[748]

Представьте себе экран, разделенный на две половины. В левой его части вообразите бактерию. В правой – оплодотворенную яйцеклетку человека.

Бактерия растет, удваивает свою ДНК и делится, получаются две клетки, затем четыре, потом восемь. Эти восемь бактерий – родственники, имеющие наследственные связи с первой клеткой. Они получили копию ее хромосомы. Каждое новое поколение бактерий сделано из белков, молекул РНК и других составных частей материнских клеток. Вы можете изобразить их родственные связи на ветвящемся генеалогическом древе.

Оплодотворенная яйцеклетка ведет себя весьма похожим образом. Она удваивает ДНК и делится, получаются две клетки, затем четыре и потом восемь. Человеческие клетки могут быть в сотни раз крупнее бактериальных, и процесс деления идет гораздо медленнее. Но в развивающемся эмбрионе у всех клеток тоже сходная наследственная информация. Каждая пара дочерних клеток получает по копии родительской ДНК вместе с половиной других молекул клетки-матери.

Использование языка наследственности для описания происходящего внутри нашего тела может показаться странным. Мы привыкли думать о наследственности как о механизме, биологически связывающем нас с прошлым и будущим. Однако передача наследственной информации не останавливается в момент зарождения новой жизни. Каждая из 37 трлн наших клеток занимает свое место на ветвях генеалогического дерева, растущего от той самой первой клетки, возникшей в момент зачатия.

Вскоре картинки на двух половинах нашего экрана начинают различаться. Когда делится бактерия, образуется колония идентичных клеток. А потомки яйцеклетки развиваются в организм человека, укомплектованный головой и лицом, пальцами рук и ног. При этом клетки эмбриона дают начало разным типам клеток. Теперь внутренняя наследственность клеток начинает работать по-новому. Каждая клетка оболочки желудка дает две клетки оболочки желудка. В результате деления клеток кости однозначно образуется кость, а не жировая прослойка.

В учебниках говорится, что в нашем теле примерно 200 типов клеток, однако последние исследования показывают, что это значение до смешного преуменьшено. Никто не может точно сказать, сколько всего существует разновидностей клеток, потому что чем больше ученые их исследуют, тем больше типов они выделяют[749]. У всех иммунных клеток одно и то же предназначение: защищать нас от патогенов и рака, но при этом они представляют собой целую армию с множеством подразделений. Все разновидности наших клеток – это отдельные ветви родословного древа нашего организма, их можно сравнить с несколькими разными династиями, происходящими от одного монарха.

Такая трансформация поднимает главный вопрос, который специалисты по биологии развития задали еще столетия назад и продолжают задавать по сей день: как клетка с одним и тем же набором генов обеспечивает всю сложность человеческого организма? Ответ на этот вопрос – наследственность, которая проявляется здесь неодинаково. Иными словами, наследственность бывает многообразной.

__________

Этим вопросом озаботился и Аристотель, но для поиска ответа в его распоряжении были только куриные яйца[750]

. Если он вскрывал яйцо в тот же день, когда оно было снесено, то видел лишь белок и желток. На второй и третий день после снесения все оставалось точно таким же. Но на четвертый ученый замечал красное пятнышко, которое сначала принимал за сердце. Великий грек писал: «Эта точка бьется и движется, как одушевленная»[751][752].

При вскрытии яиц в последующие дни в них становилось видимым и кое-что другое. Трубочки, заполненные кровью, начинали ветвиться. Появлялся темный комочек тела. Через некоторое время Аристотелю удавалось разглядеть голову, украшенную парой вздутых глаз. Куриный эмбрион на этой стадии выглядел как большинство эмбрионов других животных, которых изучал ученый. Но дни шли, сходство сменялось особенностями, характерными для птиц: появлялся клюв, оперение, когти, крылья. «Около двадцатого дня цыпленок уже издает звуки и двигается внутри, если, открывши яйцо, подвигать его», – наблюдал Аристотель.