Проявления заметных различий между однояйцовыми близнецами всегда чрезвычайно сложны. Для иллюстрации приведем такой пример: одна из двух сестер-близнецов родилась с меньшим весом, медленнее росла, постоянно отставала в физическом и интеллектуальном развитии и чаще болела различными инфекционными болезнями. Кроме того, на протяжении восьми лет у нее наблюдалась тяжелая форма гипертонии. У ее здоровой сестры кровяное давление было нормальным, но, как показали исследования, потенциально она тоже имела склонность к сужению сосудов; возможно, перенеси она в свое время какое-нибудь серьезное заболевание, и у нее развилась бы гипертония, как у сестры. По всей вероятности, такое различие у сестер-близнецов следует объяснить неудачным положением плода в матке; в процессе развития это привело к накоплению неблагоприятных факторов для одного близнеца, в результате его развитие, интеллектуальное, эмоциональное и физическое, протекало по-иному во всех отношениях.
Любопытные исследования проводились с парами близнецов, разъединенных в раннем возрасте и выросших в разных семьях и в совершенно непохожих условиях. Нередко приходится слышать, что, несмотря на это, близнецы остаются по-прежнему удивительно схожими. И в самом деле обычно это действительно так: известны случаи, когда разделенные пары близнецов находили друг друга уже взрослыми благодаря тому, что одного из них ошибочно принимали за другого. Правда и то, что сходство между однояйцовыми близнецами, живущими совместно или раздельно, проявляется самым поразительным образом: даже кариесом поражаются часто одни и те же зубы. В отдельных случаях это сходство играет очень важную роль в жизни близнецов. Сошлемся на такой пример. Два однояйцовых близнеца жили в Оксфорде; один из них умер от неоперабельного рака желудка, у оставшегося в живых рентгенологическое обследование не обнаружило никаких патологических изменений. Обследование повторяли каждые три месяца, и через год обнаружилось слабое указание на утолщение в стенке желудка. Одних показаний рентгена было недостаточно для принятия решения об операции, тем не менее больного оперировали, удалив на ранней стадии раковую опухоль — такую же, от которой умер первый близнец. Пациент выздоровел.
Но вернемся к близнецам, с детства воспитывающимся в разных условиях. Мы вовсе не всегда констатируем их чрезвычайное сходство между собой. К примеру, двух мальчиков, уроженцев Глазго, разделили, когда им было три года: один из них остался в рабочем квартале города, другой жил в деревне под Глазго. Когда им исполнилось шестнадцать лет, их сравнили и обнаружили, что умственные способности обоих выше среднего, но юноша, живший в городе, набрал 125 баллов, в то время как его брат, живший в сельской местности, — только 106. Оба они оказались хорошими футболистами, но у выросшего в деревне физическое развитие было лучше (в частности, он обогнал своего брата в росте на 2,5 сантиметра) и он проявил большую способность к работе с различными механизмами.
Этот пример лишний раз подтверждает влияние окружающей среды на интеллектуальное и физическое развитие человека. Среда оказывает влияние и на эмоциональное состояние. В доказательство этого положения приведем такой пример. Две американские девушки — однояйцовые близнецы — с детства воспитывались в разных условиях. Одна росла в состоятельной семье, была окружена многочисленными друзьями и получила хорошее образование. Другая, воспитывавшаяся в бедной среде, не получила законченного образования, мало общалась с людьми. В результате первая в двадцать лет была веселой общительной и жизнерадостной девушкой, в то время как у ее сестры настроение то и дело менялось, она была застенчива, нерешительна, выглядела подавленной, страдала дефектом речи (шепелявила).
Взаимодействие наследственности и среды
Иногда спрашивают: что важнее — наследственность или окружающая среда? На этот вопрос не так легко ответить. Если под этим подразумевать, чтó имеет наибольшую силу воздействия, то и тогда следует ограничиться частными случаями. Например, индивидуальные различия в цвете глаз детерминированы в основном генетически, поэтому можно сказать, что для данного признака наследственность имеет большое значение. А вот заболевание корью зависит в основном от концентрации вируса кори, и, следовательно, здесь важен фактор среды.
Но где-то между этими двумя крайностями находится целый ряд признаков, в частности рост. Несомненно, в немалой степени рост человека определяет наследственность: если у вас высокие родители, вы с большей вероятностью тоже будете высоким. С другой стороны, на рост определенно воздействует такой фактор среды, как питание. В Англии до 1940 г. подростки, посещавшие частные школы с высокой платой за обучение, были в среднем примерно на 10 сантиметров выше своих сверстников из более бедных семей, которые могли себе позволить посылать детей только в государственные школы. Само по себе это еще ничего не значит: возможно, бедные потенциально, генетически не способны достигать роста богатых. Однако эксперименты показали, что, если дети бедняков питаются не хуже, чем дети богатых, они догоняют их в росте и весе.
Таким образом, на рост человека влияют как его генетическое строение, так и окружающая среда. Строго говоря, нельзя определить, чтó действует сильнее. Взаимодействие наследственности и среды нередко иллюстрировали опытами на животных. Если, к примеру, использовать чистые линии мышей с разной способностью к росту, можно обнаружить, что различные линии мышей лучше всего растут в несходных условиях: единой наилучшей для всех линий среды нет. С полным основанием можно предполагать, что это применимо и к человеку. Так что пословица «что одному на пользу, другому во вред» отражает очень общий и важный биологический принцип.
И все-таки, несмотря на эти, казалось бы, очевидные факты, одни ученые склонны придавать наследственности больший вес, чем среде, в то время как другие настаивают на всесильности среды. Что касается приверженцев наследственности, то мы вернемся к этому вопросу в гл. 7, а пока рассмотрим, что имеют в виду те, кто придает особое значение окружающей среде. Итак, отвечая на вопрос, что важнее, мы дали довольно уклончивый и интригующий ответ, какой нередко можно услышать от ученых: мы сказали, что ни наследственности, ни среде нельзя с полным основанием приписать особых преимуществ.
Попытаемся обосновать такое утверждение. Если рассматривать этот вопрос с практической точки зрения, то есть с точки зрения достижения полезных результатов, следует сделать упор на окружающую среду. Разумеется, это относится только к человеку. Мы научились улучшать (и успешно применяем это на практике) домашних животных и культивируемые растения путем выведения новых пород и сортов: при этом уничтожаем не удовлетворяющий нас молодняк и позволяем размножаться только нескольким отобранным особям. Кроме того, по мере необходимости мы используем искусственное осеменение или опыление. Но, прежде чем сделать это, нам следует решить, для какой именно среды выводится новая порода: животное, выведенное для одних условий, непригодно для других. Для человека такого рода меры предлагать нельзя. Мы должны, за очень небольшим исключением, принять как данное генетическую конституцию живущих популяций и пытаться приспособить к ним окружающую среду.
2
Менделевские законы наследственности и человек
Изменчивость управляется многочисленными законами; некоторые из них уже смутно выясняются и будут вкратце обсуждены в дальнейшем.
Чарлз Дарвин
Изменение собственной генетической конституции человеку неподвластно. Но хотя многие из нас вряд ли согласились бы пересмотреть свои матримониальные планы из-за генетических соображений, не бесполезно узнать, что можно, о генетике человека. Генетические закономерности по большей части устанавливали опытным путем на искусственно опыляемых растениях и быстро размножающихся животных, в частности на знаменитой плодовой мушке — дрозофиле. Впервые точное описание того, как гены определяют различия между индивидуумами одного вида, дал Грегор Мендель.
Свои опыты он ставил на душистом горошке. Любопытно, что статья с подробным описанием его наблюдений и выводов прошла совершенно незамеченной, хотя журнал, в котором она была опубликована в 1866 г., был доступен ученым[2].
В 1900 г. трое ботаников — немец Карл Корренс, австриец Эрих Чермак и голландец Гуго де Фрис — независимо друг от друга опубликовали работы, подтверждавшие выводы Менделя. С тех пор механизм наследственности изучало множество исследователей, но в знак признания приоритета Менделя законы передачи наследственности получили название менделевских.
