Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть

Мышата боятся запаха, словно их предупредили об окружающей среде, подобно тому, как друг предупреждает о внезапной контрольной. Чтобы сообщить такую информацию, требовалось передать какое-то сообщение в половые клетки в реальном времени. Это в свою очередь означает, что сперматозоид и яйцеклетка должны иметь средства для восприятия среды. Половые клетки должны также иметь средства для предварительного программирования содержимого своей ДНК, чтобы потомство родилось готовым к выживанию в среде, где жили его родители. Оказывается, что сперматозоиды действительно содержат сенсоры для гормонов, нейромедиаторов, факторов роста и – да-да, именно так – запахов. Сперматозоид буквально чует, что происходит! Возможно, эти рецепторы в сперме похожи на широкополосные сканеры, которые ощущают потенциальные проблемы в окружающей среде, чтобы команда генов могла подготовиться к запуску? Если да – как это работает?

Ресслер и Диас исследовали, влиял ли страх каким-то образом на мозг. И – подумать только! – черемухофобные мыши вырабатывали в мозге гораздо больше рецепторов запаха ацетофенона (OLFR151) по сравнению с подопытными животными, у которых не было выработано условного рефлекса, и их детенышами. Повышенное количество рецепторов OLFR151 сделало мышей гораздо более чувствительными к аромату черемухи.

Ресслер и Диас предположили, что выработанный условный рефлекс должен был вызвать изменения и в половых клетках. Действительно, они обнаружили, что ген рецептора запаха OLFR151 в сперматозоидах мышей, боящихся черемухи, ослаблял метилирование ДНК. Без этого вырабатывалось больше рецептора запаха, что приводило к усилению реакции детенышей на запах. Когда же эти мышата выросли, в их сперме метилирование ДНК в гене OLFR151 было также снижено, что объясняет, почему их потомки по-прежнему боялись аромата черемухи, хотя прошло два поколения после выработки условного рефлекса.

С тех пор были обнаружены новые примеры наследования между поколениями и у других видов, включая людей. В предыдущих главах мы обсуждали примеры программирования плода, когда ДНК будущего ребенка эпигенетически изменяется в ответ на родительскую среду, рацион или злоупотребление наркотиками. То же самое касается и эпигенетического наследования между поколениями, за исключением того, что изменения, запрограммированные в ДНК, передаются как минимум еще на одно поколение. Один из наиболее характерных примеров этого феномена для людей наблюдается у потомков тех, кто пережил голландскую голодную зиму 1944 года. В 1944 году немецкая продовольственная блокада Нидерландов вызвала ужасный голод, последствия которого можно видеть и сегодня. Многие из детей и внуков голодающих матерей родились мелкими и выросли со склонностью к ожирению и диабету. Предполагается, что у матерей, голодавших во время беременности, родились дети, ДНК которых подверглась пренатальному программированию, чтобы экспрессировать те гены, которые максимизируют извлечение калорий из минимального количества пищи. Такая стратегия имеет смысл, если рождение приходится на время голода. Однако экономный обмен веществ неуместен во время изобилия, что объясняет, почему их потомки сейчас сражаются с проблемами веса. А вот недавний пример: по-видимому, эпигенетические метки остались у детей, родившихся у беременных, травмированных атаками террористов 11 сентября 2011 года. Дети матерей, у которых в результате терактов развилось посттравматическое стрессовое расстройство, показывают повышенный риск возникновения тревожных расстройств.

И пренатальное программирование, и эпигенетическое наследование между поколениями поразительны и учат смирению. Эти следствия эволюции подразумевают, что некоторые ваши поступки (хорошие или плохие) могут быть результатом опыта ваших родителей или даже бабушек и дедушек. Мы можем найти хорошее применение этим знаниям: осознание, что стресс и травмы могут повредить ДНК на несколько поколений, должно вдохновить нас на незамедлительное улучшение условий для детей.

Почему мужские демоны с Марса, а женские – с Венеры

В фильме «Ледниковый период» две самки ленивца, Дженнифер и Рэйчел, обсуждают обаятельного, хотя и странного сородича Сида. Дженнифер замечает, что Сид внешне не особо привлекателен, но найти хорошего семьянина так трудно. Подруга отвечает: «И не говори! Всех чутких уже съели!» Это всего лишь одна из проблем, проистекающих из эволюционных требований, которые предъявлялись в далеком прошлом к обоим полам.