Краткая история всех, кто когда-либо жил. История человечества, рассказанная через наши гены - Адам Резерфорд

Половая принадлежность человека определяется в момент зачатия типом проникающего в яйцеклетку сперматозоида. Поскольку у человека существуют лишь два пола[100], наследуемость пола составляет 100 %: все видимые вариации определяются генетически. Или вот еще пример: все люди умеют говорить, следовательно, способность говорить запрограммирована генетически, а то, на каком языке говорит человек, полностью определяется местом рождения, то есть внешним фактором. Таким образом, генетика не влияет на то, на каком языке говорит человек, следовательно, разнообразие языков есть результат внешнего воздействия, и наследуемость этого признака равна нулю. Чтобы еще больше запутать ситуацию, наследуемость привязана к популяциям. Она является мерой различий, наблюдаемых в группах людей, а не в отдельных людях. Меры таких различий не существует.

Безусловно, приведенные примеры являются крайне упрощенными. Я сделал это намеренно, чтобы прояснить этот очень сложный параметр. Большая часть характеристик складывается под влиянием обоих факторов. Гальтон подарил нам выражение «природа против воспитания», но теперь мы знаем, что между ними нет никакого противоречия. Любой человек формируется в результате сложного сочетания природных (генетических) и внешних факторов (всего того, что не относится к генам). Гораздо правильнее говорить «природа через воспитание»[101]. Многолетнее изучение близнецов дало нам большой объем информации относительно наследуемости сложных человеческих признаков. Среди них самым сложным является интеллект, и за сто лет исследований мы выяснили, что наблюдаемые в популяции различия интеллекта являются генетическими примерно на 50 %. Это не означает, что 50 % вашего интеллекта связано с генами, а 50 % приобретено за счет обучения и общения с родителями. Это означает, что половина различий в популяции имеет генетическую природу, а половина связана с внешними факторами[102]. Вывод таков: когда мы с помощью метода GWAS пытаемся выявить генетические компоненты в гигантской популяции, мы находим лишь крохотную часть. И то же самое относится к множеству сложных заболеваний, которые, как мы полагали, должны отражаться в наших генах в виде естественных вариаций. Однако даже такие простые параметры, как рост, оказались не такими уж простыми.

Мы знаем, что рост – в значительной степени наследственный признак. Десятки исследований, проведенных за последнее столетие, показали, что значительная часть различий по этому параметру связана с генами, и лишь небольшая часть определяется внешними факторами. Если самый высокий человек в популяции имеет рост 210 сантимеров, а самый маленький – 150 см, разница составляет 60 см. Примерно 55 сантимеров – вклад генетики. Методом GWAS были проанализированы десятки тысяч человек, и было выявлено множество аллелей, связанных с этим параметром. Но даже если учесть суммарный вклад всех этих генетических элементов, получается прибавка лишь в 5 или 10 сантиметров. И пока мы не знаем, откуда берутся остальные 45 сантимеров.

То же самое касается болезней сердца. И шизофрении. И наркозависимости. И биполярного расстройства. И интеллекта. И многих-многих параметров, состояний и заболеваний. Гены не определяют большую часть фенотипических проявлений биологии и психики человека. В формировании каждого признака может быть задействовано несколько десятков или сотен генов, причем действие их кумулятивное и подвержено влиянию окружающей среды.

Отчасти проблема заключается в том, что в попытках определить заболевание и найти способ лечения мы одновременно страстно пытаемся отнести это заболевание к той или иной категории. Однако любая болезнь – уникальное сочетание причины (или причин) и конкретного пациента. Одни более уникальные, другие менее, но те, которые относятся к сфере поведения, психологии или психиатрии, безусловно, уникальны. Вот почему врачи постоянно заново классифицируют и переименовывают заболевания. Теперь аутизм называют расстройством аутистического спектра, поскольку это состояние имеет целый непрерывный спектр признаков. В одних случаях проявления весьма серьезные, в других – гораздо менее выраженные, в третьих – просто другие.

Отчасти наблюдаемое «отсутствие наследуемости» связано с ограничениями метода GWAS. Метод направлен на выявление только распространенных SNP – таких вариаций, которые часто встречаются в популяции. Но вполне возможно, что наследуемость связана с более редкими вариантами. Так называемые вариации числа копий (copy number variations, CNV) трудно анализировать, поскольку, по определению, они представляют собой вариации числа многократно повторяющихся участков генома. Часто в этих участках обнаруживаются новые мутации, которых не было в семейной истории и поэтому их бывает сложно найти.

В целом мы пока не знаем, с чем связано «отсутствие наследуемости». Однако это научная загадка, а не мистика, и ответ содержится где-то в геноме. Вполне возможно, причина кроется в каких-то неизвестных вариациях гнома. Каждая может оказывать лишь едва заметное действие, но все вместе под влиянием внешних факторов они вносят весомый вклад в формирование того или иного сложного признака. Давайте вернемся к этому вопросу лет через десять.

Все эти истории сплетаются в один рассказ, который предлагает нам генетика, но который нам трудно понять по причинам культурной традиции. Мы слишком сильно верили в существование простых законов, объясняющих наше устройство. Мы считали, что каждый ген определяет какой-то признак или заболевание, и, прослеживая историю семьи от одного поколения к другому, мы сможем их идентифицировать. Эта идея родилась за много столетий до возникновения современной генетики.

Первые упоминания о генетическом консультировании приводятся в главной книге иудаизма, Талмуде, в трактате Йевамот:

«Если она сделала обрезание своему первому ребенку, и он умер, и сделала обрезание второму ребенку, и он тоже умер, ей не следует делать обрезание третьему ребенку; но рабби Шимон бен Гамлиэль сказал: Она должна сделать обрезание третьему ребенку, но не четвертому. Так ли? – Иди и слушай, что сказал рабби Хия бар Ава от имени рабби Йоханана: Вот что случилось с четырьмя сестрами в Сефорисе. Первая сделала обрезание своему ребенку, и он умер; потом вторая [сделала обрезание своему ребенку], он умер, а потом третья [сделала обрезание своему ребенку], и он тоже умер. Четвертая пошла к рабби Шимону бен Гамлиэлю, и он сказал ей: “Ты не должна делать обрезание [своему ребенку]”. Но невозможно, что если бы третья сестра пришла, он сказал бы ей то же самое! – Если так, в чем смысл слов рабби Хии бар Авы? Возможно, он хотел научить нас следующему: эти сестры ввели прецедент!»