Удивительная генетика - Вадим Левитин

Однако это еще далеко не все. Коротко напомним читателю, к чему сводится технология клонирования. Генетический материал (обязательно в виде клеточного ядра) помещают в донорскую яйцеклетку, из которой удалено ее собственное ядро, а затем подсаживают эту яйцеклетку в полость матки суррогатной матери. Именно так появилась на свет знаменитая овечка Долли.

Овечка Долли и ее «создатель» английский эмбриолог Ян Вилмут

На бумаге, конечно, все выглядит гладко, но следует иметь в виду, что клонирование – очень трудоемкая и капризная процедура. Большая часть пересаженных яйцеклеток отторгается, и даже сегодня в самых лучших современных лабораториях эффективность клонирования составляет всего лишь несколько процентов. И это при том, что технология хорошо обкатана, а все три особи (источник генетического материала, суррогатная мать и донор яйцеклетки) принадлежат к одному биологическому виду. Понятно, что при работе с генетическим материалом мамонта выход уменьшится как минимум на порядок, а это значит, что потребуются многие сотни слоних в качестве суррогатных матерей. Поэтому, похоже, мы еще очень нескоро сможем увидеть живого мамонта.

Венец творения

Античные философы боготворили человека, доходя в своем почитании до откровенного антропоцентризма. «Человек есть мера всех вещей», – утверждал Протагор, живший в V веке до рождества Христова.

Христианство низвергло человека с этого пьедестала, однако оставило ему почетное второе место, ибо человек был сотворен по образу и подобию божьему. На заре эпохи Просвещения, когда наука теснила религию по всему фронту, споры о природе человека вспыхнули с новой силой. Одни мыслители усматривали в нем едва ли не венец творения, а другие занимали абсолютно противоположную точку зрения.

Сегодня эти дебаты представляют сугубо исторический интерес. В наши дни серьезные ученые не сомневаются в близком родстве Homo sapiens и высших приматов. Даже Ватиканский собор в конце концов признал, что теория Дарвина правильно толкует вопросы происхождения человеческого тела (о душе лучше не вспоминать) и мы многое унаследовали от общего предка, жившего семь или восемь миллионов лет назад.

Не стоит обольщаться: человек – животное весьма несовершенное, обремененное кучей врожденных генетических программ, работающих хаотично и вразнобой. На гребень успеха нас вынесли членораздельная речь и понятийное мышление, благодаря которым мы в значительной степени освободились от жесткого диктата естественного отбора, завоевали планету и выстроили современную цивилизацию. Однако неистребимая биология никуда не делась, и печать нашего животного происхождения все время дает о себе знать.

Но почему наши генетические программы так плохо подогнаны друг к другу? Дело в том, что любой биологический вид (и человек здесь вовсе не исключение) получает в наследство от предков полный набор разнообразных поведенческих программ. Инстинкт отнюдь не противоречит разуму. Рассудочная деятельность составляет как бы второй этаж поведения, она не игнорирует унаследованные программы, а плодотворно сотрудничает с ними. Если бы человек, как и все прочие животные, продолжал развиваться спокойно и неспешно, естественный отбор рано или поздно привел бы противоречивые программы в соответствие друг другу. Лишнее было бы убрано, что-то – подчищено, и на выходе получился бы стандартный биологический вид, идеально вписанный в среду.

Все испортил стремительный социальный прогресс. Речь позволила надежно фиксировать в длинном ряду поколений ценные навыки, и критерием успеха популяции отныне стали не унаследованные с генами полезные признаки, а внегенетически передаваемая информация. Неторопливый отбор оказался в плену у скоропалительных социальных перемен. Многочисленные врожденные программы заработали хаотично, и такая лихорадочная гонка в конце концов привела к тому, что проект Homo был выпущен в черновом, неотредактированном варианте.

Здесь не место подробно разбирать поведенческие программы нашего вида. Отметим только, что у нас очень плохо работают (а порой не работают вовсе) механизмы торможения внутривидовой агрессии, крайне запутанны и сложны программы полового поведения и многие другие врожденные регуляторы поведения. Вдобавок на определенном этапе своей истории человек разумный прошел через каннибализм, что нехарактерно для большинства млекопитающих. Кстати, и в наши дни некоторые архаические народы (скажем, новогвинейские папуасы) широко практикуют людоедство. Подчеркнем еще раз: в значительной степени тому виной скоропалительный социогенез, выдернувший человека из привычной среды обитания и сведший почти на нет влияние естественного отбора.

Настало время поговорить о нашей анатомии и физиологии. Так ли они безупречны, чтобы человек мог претендовать на титул венца творения?

Как известно, мы ходим на двух ногах, чем решительно отличаемся от большинства других животных. Еще сравнительно недавно прямохождение (бипедию) рода Homo увязывали с орудийной деятельностью: наш предок встал на две ноги, чтобы освободить руки для обработки камня. Однако этот аргумент можно отмести: ведь между вполне уверенным передвижением на двух ногах и появлением первых каменных орудий прошло как минимум семь миллионов лет. Совершенно очевидно, что мы получили бипедию по наследству. Но для чего она понадобилась нашим предкам, если об орудиях труда в ту далекую эпоху не могло быть и речи? Ведь природа ничего и никогда не делает с расчетом «на потом»; любое новшество немедленно подхватывается отбором только в том случае, если оно обеспечивает виду преимущества в борьбе за существование здесь и сейчас.

Хотя прямохождение не уникальное завоевание приматов и человека (на двух ногах, как известно, ходили мезозойские ящеры и до сих пор бегают кенгуру), все же оно встречается сравнительно редко, ибо наряду с явными преимуществами имеет массу недостатков, прежде всего анатомо-физиологических.

Мезозойские ящеры ходили на двух ногах

Вертикальное положение тела приводит к нарушениям гемодинамики и пищеварения, болям в спине, варикозному расширению вен нижних конечностей и множеству других специфических расстройств, от которых избавлены четвероногие. Двуногое существо резко теряет в скорости: из-за бипедии мы довольно медленно и неуклюже бегаем, и почти любое животное легко может нас догнать. Сколько-нибудь серьезная травма голеностопного сустава обрекала нашего далекого предка на неминуемую гибель – или от голода, или от нападения хищников.

Мы заметно уступаем физически своим двоюродным братьям – человекообразным обезьянам, даже тем из них, которые мельче или находятся в одной с нами весовой категории. Британская исследовательница Джейн Лавик-Гудолл, много лет изучавшая высших приматов в дикой природе, пишет, что взрослый самец шимпанзе гораздо сильнее четырех крепких мужчин.

По сравнению с другими млекопитающими, мы в разы чаще страдаем остеохондрозом и дегенеративными заболеваниями крупных суставов (в первую очередь тазобедреннего и коленного) – артрозами. Наконец, хождение на двух ногах чрезвычайно осложняет вынашивание плода и роды.

Биолог В.Р. Дольник пишет:

У четвероногих животных строение таза таково, что он одинаково хорошо приспособлен и для бега, и для родов. Чтобы голова плода легко проходила сквозь родовой канал между образующими таз костями, таз должен быть широким. У четвероногих широкий таз не препятствует бегу, и некоторые из них рожают очень крупных детенышей. У шимпанзе голова плода относительно большая, но и она проходит сквозь родовой канал, не делая ни одного поворота.

А вот у нашего прямоходящего предка – афарского австралопитека – таз очень узкий, поэтому его самки рожали детенышей с маленькой головой. Когда размер мозга начал увеличиваться, рожать детей стало намного труднее. Из этого тупика было два выхода: или расширить таз, или рожать в тот момент, когда голова плода еще не успела как следует вырасти.

Однако оба решения небезупречны. Широкий таз приведет к значительной потере в скорости, и самки будут отставать от самцов при длинных переходах и бегстве. Во втором случае придется производить на свет мелких недоношенных детенышей, которые будут в течение долгого времени нуждаться в уходе. Сначала природа двинулась как раз по последнему пути, но когда голова плода у неандертальца и человека разумного выросла еще больше, естественный отбор вплотную занялся реконструкцией женского таза, что немедленно отразилось на биомеханике доисторических женщин, и они стали ходить и бегать гораздо медленнее мужчин. А поскольку беспредельно расширять таз нельзя (плата за это слишком высока), роды стали сложным и опасным делом. У современной женщины голова плода с большим трудом протискивается через родовой канал, совершая при этом три поворота.