Фенотип и генотип

Мутации мутациями, но мы, люди, в основном существа социальные. Поэтому все, что вы читали о генетической предопределенности, – наполовину миф. Достаточно вспомнить массу историй о приемных детях, которых воспитывали в семьях, занимающих определенные социальные ниши. Например, ребенок алкоголиков, принятый во младенчестве в семью трезвенников, вряд ли пристрастится к спиртному. Ребенок от нормальных родителей, попавший в среду наркоманов, имеет больше шансов стать наркоманом. Это общеизвестные факты, подтвержденные статистикой. Вот почему можно клонировать маленьких Адольфов из генетического материала Гитлера, но из этих детей практически невозможно вырастить Адольфа Гитлера.

Социальная ориентация семьи закладывает тип поведения. В человеке воспитуемое стоит гораздо выше наследованного. В целом фенотип подавляет генотип. Всем известно, что маленькие дети одарены талантами. Если эти таланты развивать, могут вырасти будущие художники, поэты, музыканты. Но почему-то в семье инженеров вырастает ребенок, зачастую стремящийся возиться с механизмами, в семье врачей дети выбирают профессию врача, в семье сталеваров сыновья идут работать на металлургический комбинат. А страсть будущего сталевара к рисованию, доктора – к литературе, а инженера – к хоровому пению чаще всего так и остается лишь увлечением детства. Требуется слишком высокая одаренность вкупе с нонконформизмом, чтобы талант не погиб, если его не пестуют. Вот почему все случаи, когда из «простых» семей выходили люди искусства, связаны с очень высокой степенью одаренности.

Тут мы обращаемся к интересной теме – фенотипу. Если генотип – это то, что записано в нашей ДНК, иными словами строение нашего тела, особенности психики, уровень эмоциональности и т. п., инструкции, параметры для сборки, то фенотип представляет собой совокупность свойств, которые формируются в результате взаимодействия генотипа и внешней среды.

Доктор Докинз пишет: «С любой разумной точки зрения естественный отбор не действует на гены непосредственно. ДНК окутана белком, запеленута в мембраны, защищена от внешнего мира и невидима для естественного отбора. Если бы отбор пытался непосредственно выбирать молекулы ДНК, то ему едва ли удалось бы найти для этого какой-нибудь критерий. Все гены так же сходны друг с другом, как все магнитофонные ленты. Важные различия между генами проявляются только в их эффектах. Это обычно означает их воздействие на процессы эмбрионального развития и тем самым на форму тела и поведение. Гены, добившиеся успеха, – это те гены, которые, находясь в среде, подверженной воздействию всех остальных генов данного эмбриона, оказывают на этот эмбрион благотворное воздействие. „Благотворное“ означает, что под их воздействием из эмбриона, по всей вероятности, разовьется удачливый взрослый индивидуум, который, скорее всего, будет размножаться и передаст эти самые гены последующим поколениям. Термин „фенотип“ используют для обозначения внешнего проявления гена – того эффекта, который данный ген по сравнению со своими аллелями оказывает на тело через процесс развития. Фенотипическим эффектом какого-нибудь определенного гена может быть, например, зеленый цвет глаз. Практически большинство генов обладают более чем одним фенотипическим эффектом (например, зеленые глаза и курчавые волосы). Естественный отбор благоприятствует одним, а не другим генам не из-за природы самих генов, а из-за их последствий – их фенотипических эффектов».

Для обычного человека фенотип оказывается намного значимее генотипа. Гены – штука незаметная, а то, во что генетические инструкции уже вылились, – мимо этого не пройдешь.

В основном общество так «перемалывает» генотип, что гены дарят нам лишь внешность, здоровье и тип реакции на события. А остальное – от черта, то есть от фенотипа и социальной адаптации.

Как общество закрепляет результаты отбора

Естественный генетический отбор человек давно подменил искусственным. И это не евгеника, не улучшение человечества. Это жизнь – капкан фенотипических приоритетов.

Вы никогда не задумывались над простым вопросом: почему мы стараемся выглядеть как все? Почему мы так легко управляемы? Почему мы боимся выделяться из общества? Почему существует такое понятие, как мода? Почему все стремятся этой моде соответствовать? Это, если хотите, связано с заложенной в нас потребностью подражания. В стае молодые самки подражают старым, детеныши – матерям, матери – своим матерям и т. д. Без единства, без узнаваемости стая перестает быть стаей. Точно так же, на этом же принципе, построено и человеческое общество. В нем существует аналогичная иерархия, в нем работают законы «подобия», в нем играются стандартные роли. Так что мы со своими законами, бытом, поведением образуем стаю более высокого уровня. И только.

Фенотип заставляет придерживаться «идеалов предков». Мы называем их традициями, устоями и т. п. На самом деле – это заложенные в памяти фенотипические модели, доставшиеся от родителей. Вся линия поведения приверженца восточной культуры будет отличаться от линии поведения западного человека. Манера речи, характер одежды подчеркивают нашу принадлежность к тому или иному фенотипу. Смуглая кожа, темные глаза, темные волосы – вы безошибочно определите этот фенотип как «южный». В зависимости от дополнительных, более мелких отличий, вы сможете понять, к какой национальности принадлежит тот или другой человек. Так что нации – естественный отбор генетических признаков, оформившихся в единый фенотип. Если немного шире посмотреть на вещи, то фенотип нации складывался, конечно, из неоднородного генетического материала, но отбирался (на уровне интуиции) лишь «родной», «сходный», чтобы образовать устойчивые, передающиеся по наследству внешние черты. Иногда даже расовые признаки значат меньше, чем фенотип, внутри которого сформировался тот или иной человек. Конечно, скандинав не станет таким же смуглым и узкоглазым, как азиат, но если он воспитывался в культуре азиатского фенотипа, жил в тех же климатических условиях, соблюдал обычаи местных жителей, то будет гораздо ближе к ним, чем к своим биологическим родственникам из Норвегии или Швеции.

К тому же нередко в понятие фенотипа включается и модель психологической реакции на раздражители. Это тоже проявление генетических инструкций – но на уровне психики. И эти инструкции «заказывают» наши социальные роли. Мы часто употребляем слова «хороший» или «плохой». Есть «хорошие парни», которые точно исполняют свои социальные функции: рабочие должны работать, банкиры – делать деньги, ученые – совершать открытия. Есть «плохие парни», которые не хотят работать, не любят соблюдать правила, установленные «хорошими парнями», отнимают у них «добычу», и потому они отвергаются обществом. Однако если «плохой парень» добывает свои деньги и начинает придерживаться рамок, установленных для «хороших парней», он тоже становится «хорошим парнем». Это деление на своих и чужих, друзей и врагов, хороших и плохих тоже определяется на уровне нашего восприятия другого фенотипа. Внешность, поведение, реакции западного человека могут показаться «нецивилизованными», «нелепыми», «неприличными» на островах Океании.

Человечество не является чем-то единым, хотя мы постоянно пытаемся доказать себе обратное. Несмотря на то что мы практически не отличаемся генотипом, мы совершенно различны по фенотипу и ответам нашей психики на раздражители. Эти различия вписаны в наши хромосомы. И не только в хромосомы. На уровне подсознания каждая нация создает свой идеальный образ. Каждый тип цивилизации проецирует свою модель восприятия соседей. Для европейцев кочевые народы Аравии – дикие племена. Для полунищих арабов – американцы живут в грехе и лжи. У европейцев национальный фенотип аравийцев не вызывает приязни. Для жителей арабского мира объединенный фенотип «цивилизованного белого человека» тоже достаточно отвратителен. Все время идет борьба генов за выживание, и она проецируется в борьбу за выживание фенотипов.

Кроме того, в каждом обществе существует некая условная шкала, по которой оцениваются достижения каждого из его членов. Помню, меня всегда потрясало, что в большинстве американских фильмов хороший американец обязательно добивается успеха, уважает закон и верит в Бога. У него есть еще масса особых качеств, но основные – успешность, обязательное уважение к закону и вера. Внешне он гладок лицом, имеет широкую улыбку, открытый взгляд, сильные мускулы и хорошую осанку. Если хоть чего-то одного нет, то ему не занять достойного места в обществе. Хороший американец – это янки с рекламного плаката.

На самом деле полное соответствие национальному фенотипу – это полное обезличивание, отказ от индивидуальности. Но в обществе как раз и отбираются не индивидуальности, а коллективисты, то есть те, кто способен «не выделяться» или «выделяться, но по правилам». Обычно «вожак стаи», «столп общества», «лидер» тоже из этой среды, он просто лучший в своем фенотипе: самый соответствующий, он имеет все качества, которые ценятся этим обществом, плюс активность, которой недостаточно у других. «Другие» – это молчаливое большинство, стремящееся подняться вверх по шкале соответствия.

Представьте себе нашу страну в годы строительства ее светлого будущего. Это было общество с жестко регламентированными кастами. На марках, плакатах, со страниц газет на нас смотрели лица «представителей каст», нам показывали, как должен выглядеть молодой боец, девушка-швея, торговый работник, секретарь горкома и т. п. Каждому «разряду» полагалось иметь внешние отличительные признаки. Эти внешние атрибуты нам декларировали в прессе и по телевидению, они воплощались в образах героев экрана. Генетические данные в таком структурированном обществе нивелировались. Но по фенотипу в ту или иную среду вербовались новые рекруты. Те, кто хотел занять свою социальную нишу, «подтягивал» внешние данные, «обманывал» гены. То есть мимикрировал. Достаточно вспомнить миллионера Корейко, имеющего вид типичного счетовода. И так происходит не только в отдельно взятом обществе, это всемирный закон, по которому формируются «социальные типы».

В природе, стараясь выжить и передать себя потомкам, гены тоже пользуются обманом. Той же самой мимикрией, только не социальной, а видовой. Многие безобидные бабочки раскрашиваются ярко и броско, чтобы сообщить птицам: «я невкусная», «ядовитая». Съедобные гусеницы подделываются под отравительниц птичьего рода. Некоторые мухи «надевают» полосатое, как у осы, брюшко. Бабочки, сложив крылья, становятся «сухими листками». Богомолы, застыв на кусте, неотличимы от веточек. Хамелеоны легко перекрашиваются под любую поверхность и сливаются с нею. Многие рыбы тоже превосходно умеют менять окраску. В природе мимикрия – способ генов продолжаться и продолжаться. А продолжаться и продолжаться можно лишь скрыв правду, что ты безобиден. И слабые подражают агрессивным, ядовитым, хищным.

В обществе никто ничего не скрывает. В обществе (которое просто большой садок стремящихся выжить генов) создается жизнеспособная (государственная, национальная, политическая) структура. И уже она диктует, кто и как должен выглядеть внешне, как себя правильно вести и как правильно думать, чтобы соответствовать… лучшей для употребления генетической модели.

Стоит ли бояться химер

Еще один вопрос: кто такие химеры? В греческой мифологии химера – это существо с головой и шеей льва, туловищем козы и хвостом дракона. В реальности скрещивание между разными биологическими видами у животных невозможны. Поэтому химеры получаются только искусственным путем – в лаборатории.

Последние годы принесли нам первые опыты по созданию таких животных. Правда, часто используются не внешние данные, а ген, заведующий какой-то функцией. Но если добропорядочная коза начинает давать молоко, из которого можно ткать шелк – это уже не коза, а химера. Если в геном мыши ввели ген медузы и получили мышат со светящейся зеленой шерсткой – это тоже химера. Биолог Энтони Перри утверждает, что теперь можно производить слонов с крыльями, зайцев с львиной гривой, крокодилов с ушами зайца и т. п.

Можно. И, вероятно, такие эксперименты будут. Хотя наука сейчас больше ориентирована на животноводство и легкую промышленность. Шелк – это сразу в разработку, серийное производство козьего шелка сулит большие выгоды. Четырехлапый цыпленок – подарок любителям «ножек Буша».

Обычная технология получения животных-химер – введение чужих генов проколом клеточного ядра. Это сложная и дорогая технология. Гораздо эффективнее использование безвредного штамма вируса иммунодефицита человека. Почему именно ВИЧ, а не какой-то другой вирус? ВИЧ гораздо активнее, он прочно встраивает в геном химерные гены. В случае использования более «лояльных» вирусов встроенные гены быстро теряли экспрессию (то есть переставали включаться) и эксперименты проваливались.

Включение и выключение генов – самая сложная задача, которую должна решить генетика. Если она этого не сделает, то все мечты о клонировании и генной инженерии можно забыть. Сейчас уже нащупываются пути решения этой проблемы. Прежде пробовали «щелкать выключателем» при помощи направленного оптического луча, с помощью доставки хромофор – молекул, чувствительных к свету, – к молекуле ДНК. Но этот метод слишком сложен и малоэффективен. Американцы использовали для включения и выключения заданных генов механизм денатурации (метод плавления биополимеров). Известно, что под сильным внешним воздействием молекула ДНК разворачивается из спирали и распадается на две цепочки. Ученые прикрепляли к цепочкам крохотные кристаллы золота (1,4 нанометра в диаметре) и включали высокочастотное электромагнитное поле. Нанокристалл нагревался, ДНК на короткий промежуток времени «расстегивалась». Вызывалось искусственное деление ДНК, которое автоматически включало нужный ген (или выключало его). Поле отключали, и ДНК снова «приводила себя в порядок». Конечно, чтобы полностью освоить управление выключателем, потребуется не один год. Но, используя этот рубильник, можно заставить встроенные гены работать так, как требуется.

Конечно, никто не собирается делать из живых существ монстров. Генетических ошибок хватает и в природе. Даже у людей без всякого научного вмешательства рождаются дети с двумя головами, без рук или ног, с лицами, напоминающими звериные, и прочими дефектами. Век назад их показывали в цирке и на ярмарках как диковины природы. Рождаются и подобные животные. После чернобыльской аварии увеличилось количество мутаций, вызывающих неправильное формирование скелета, изменение формы лап, бесшерстность и прочее. Нет, создание химер из мифологических книжек, вероятно, останется только невоплощенной идеей. Но изменением функций, усовершенствованием тех или иных органов занимаются сейчас во всем мире. Например, в лаборатории Колд-Спринг-Харбор (США) работают с мушками-дрозофилами. Ученым известно, что мышиный ген РКМ заведует у грызунов работой долговременной памяти. У мушек такой памяти нет. Исследователи вставили мышиный ген в геном мухи и получили потомство дрозофил, которые решали задачи лабиринта лучше, чем мыши. Немодифицированные мухи запоминали «запретную зону», но через день о ней уже не помнили. Мухи с геном мыши не забывали о «запретке, где бьет током» и через день. Дрозофила, получив мышиный ген, конечно, не стала мухомышью, но по типу формирования памяти она на какую-то часть – мышь.

Можно, вообще, создавать не химерных животных, а химерные комбинации клеток. Коза, дающая молоко, из которого ткут шелк, – хорошо. Но можно обойтись и без козы. Генетики из провинции Квебек (Канада) взяли клетки легких коровы, клетки почек хомяка, вставили в них гены двух видов шелкопрядов и создали «клеточные фабрики» по производству шелка. Сообщается, что шелк производится в лабораторных условиях: волокна образуются из концентрированного раствора протеина в воде. Волокно, полученное путем генной инженерии, столь же плотное, как натуральный шелк, но не такое эластичное. На новый вид шелка уже есть спрос: в нем заинтересованы и промышленность, и медицина, и армия. К тому же при полном освоении метода этот шелк станет дешевым. Компания Nexia, которой принадлежат лаборатории, назвала свое детище BioSteel – биологическая сталь. Это соответствует истине: шелк намного прочнее обычного.

Как видите, по определению – это химеры. Создания, собранные из частей. Но использования биотехнологий на животных бояться не стоит. На самом деле создание химер – ступень к освоению правильной сборки «венца природы» – человека.

Часть 2

Полигон для генов