Мобильные генетические элементы, стабильность генома и нейрогенез
Не пора ли взяться за очередную укоренившуюся идею – гены, которые мы наследуем от родителей, неизменны? Тут полезно вспомнить научную предысторию. В 1940-х гг. выдающаяся исследовательница, специализирующаяся в ботанике, по имени Барбара Макклинток обнаружила нечто невозможное. Она изучала наследование окраски зернышек кукурузы (это обычный предмет для генетических исследований) и получила картину распределения мутаций, никак и ничем не объяснимую. Единственное приемлемое объяснение, согласно Макклинток, состояло в том, что отрезки ДНК копируются, а копии случайным образом вставляются в другие последовательности ДНК.
Так оно и оказалось.
Всем ведь было ясно, что Макклинток просто помешалась на своих «скачущих генах», как их иронично назвали, поэтому никто ее всерьез и не принимал (что не совсем правда, но для пущего драматизма отклонимся чуточку от истины). Она героически сражалась в одиночку. И вот, когда пришла молекулярная революция 1970-х гг., все наконец вспомнили про исследовательницу и ее мобильные генетические элементы (как их сейчас называют), или транспозоны. Ее подняли на щит, объявили почти святой, вручили Нобелевскую премию (что особенно впечатляет, она оставалась безупречно бескорыстной и в период остракизма, и в период рукоплесканий, проработав до 90 лет).
Перемещения транспозонов редко, но приводят к серьезным изменениям. Представим закодированную в ДНК последовательность, пусть она выглядит так: «Клетки тканей уложены параллельно». Выделенный жирным шрифтом транспозон скопировался и случайным образом переместился, получилось что-то вроде: Клетки тулоканей уложены параллельно. Что за ерунда! Или так: Клетки тканей уложены параллельно – получилось: Клетки тараканей уложены параллельно[221]. Вряд ли клетки у тараканов идеально упорядочены, но все же…
У растений транспозоны поистине нарасхват. Например, случилась засуха. Растения, в отличие от животных, не могут передвинуться в более влажное место. У них вызванный засухой стресс вызывает преобразования в определенных клетках и происходит буквально перетасовка генетической колоды – вдруг соберется какой-нибудь спасительный белок!
У млекопитающих транспозонов меньше, чем у растений. Но зато гигантские цепочки ДНК, кодирующие антитела, являются настоящим сборищем транспозонов. И если в клетку внедряется новый вирус, то перетасовка ДНК резко увеличивает шанс произвести рабочее антитело к этому новому вредителю[222].
Но для нас важнее всего знать, что транспозоны имеются в мозге{405}. У человека в стволовых клетках мозга перед тем, как они преобразуются в зрелые нейроны, происходят генетические перестановки. Поэтому последовательности ДНК нейронов могут различаться. Конечно, не слишком хорошо, когда в растущих нейронах полученная от родителей ДНК переиначивается. Но примечательно, что это явление известно даже у плодовых мушек. У них в нейронах, отвечающих за формирование воспоминаний, транспозоны особенно активны. Так что и мухи эволюционировали таким образом, чтобы освободить нейроны от жестких рамок генетического наследования.
Случайности
И наконец, случайности – они еще сильнее низводят ген с пьедестала верховного шифра. Случайность, порождаемая броуновским движением – беспорядочным перемещением частиц в жидкости, – играет огромную роль в жизни столь крошечных объектиков, как молекулы, плавающие в клетке; ведь в постоянном броуновском движении находятся все молекулы, включая и те, что регулируют транскрипцию{406}. От него зависит, насколько быстро активированный ТФ достигнет своего участка ДНК, как скоро сплайсинговые ферменты переместятся к своей рабочей позиции на РНК и как быстро фермент, готовый синтезировать нечто полезное, изловчится захватить два необходимых молекулярных предшественника… Пожалуй, пора остановиться, потому что продолжать можно бесконечно.
Некоторые итоги, важные для этой части главы
а) Гены не являются самостоятельными руководителями биологических событий.
б) Генами управляют сигналы, поступающие из внешнего мира, при этом под внешним миром подразумевается любое событие в масштабе от клетки до Вселенной.
в) Большинство внешних стимулов меняет транскрипцию ДНК, а не сами гены. И более того, эволюция серьезно озабочена настройкой в системе регуляции генов, а не в самих генах.
г) Эпигенетические механизмы приводят не только к кратковременным эффектам, но и к долговременным, которые могут проявляться на протяжении всей жизни и даже в ряду следующих поколений.
д) Благодаря транспозонам в нейронах представлена мозаика генетических различий.
В итоге можно заключить, что гены не так уж много определяют, они скорее влияют. В следующей части мы уделим особое внимание влиянию генов на поведение.
Часть 2: Гены сверху вниз – генетика поведения
Генетику испокон веку – еще до открытия промоторов, экзонов, транскрипционных факторов – изучали по принципу «сверху вниз», т. е. наблюдая, какие сходные признаки имеются у родственников. В начале прошлого века такой подход породил науку «генетика поведения». Как мы увидим, эту науку скандально обвиняют в разногласиях, возникших в основном из-за споров по поводу степени генетического вклада в формирование таких признаков, как IQ или сексуальная ориентация.
Первые попытки
Стартовала генетика поведения с той простой идеи, что если в семье все имеют сходную черту, то она должна определяться генетикой. Смущало лишь возможное одновременное влияние семейной среды.
На следующем этапе стали обращать внимание на близких родственников, у которых в среднем больше сходных генов, чем у дальних. И стали рассуждать примерно так: если имеется какая-то фамильная черта у близких родственников и она выражена четче, чем у дальних, то это работа генетики. Но, с другой стороны, у близких родственников и обстоятельства жизни более схожи, чем у дальних. Например, сравним детей и родителей и внуков с бабушками с дедушками.
Подход к исследованиям становился все хитрее. К примеру, возьмем биологическую тетушку (сестру родителя) и дядюшку, ее мужа. Дядюшка живет практически в той же обстановке, что и тетушка, но у нее, помимо этого, есть и общие с нами семейные гены. Поэтому ту добавочную часть сходства с нашим юным отпрыском, которая обнаружится у тетушки, отнесем к генетическому влиянию. Однако и тут появляются сложности. Нужен еще более хитрый подход.
Близнецы, приемыши и приемные близнецы
Резко продвинуться вперед удалось благодаря т. н. близнецовым исследованиям. Прежде всего они помогли определить возможность генетического вклада в поведение. Представим однояйцовых близнецов, у которых все гены одинаковые. И вот один из близнецов заболел шизофренией. Заболеет ли второй? Если нам встретятся случаи, когда второй близнец не заболеет (т. е. когда уровень совпадения, как его называют, окажется ниже 100 %), значит, шизофрению определяют не только генетические и эпигенетические факторы, унаследованные при рождении (выяснилось, кстати, что уровень совпадения составляет около 50 %).
Но затем появился подход еще более изящный: сравнивались однояйцовые близнецы, у которых гены на 100 % сходные, и двойняшки, у которых, как и у других братьев и сестер, половина сходных генов. Теперь сравним пару однояйцовых близнецов и пару двойняшек одного пола. Дети в каждой паре родились в один и тот же день, воспитывались более или менее одинаково в одинаковых условиях, и внутриутробные условия у каждой пары тоже были одни и те же. Единственная очевидная разница заключается в доле сходных генов. У одного из пары имеется та или иная черта, будет ли она у другого? Логично предположить, что если у обоих близнецов эта черта будет встречаться чаще, чем у обоих двойняшек, то этим признаком заправляет генетика.
Еще один важный подход стал развиваться в 1960-х гг. Он был связан с детьми, которые с рождения воспитывались приемными родителями. С биологическими родителями их роднят гены, но среда у таких детей общая с приемными. Поэтому, если своими характерными чертами приемыши больше похожи на биологических родителей, то гены главнее, а если на приемных, то среда. Так же, между прочим, ведутся исследования типа «среда против генетики» и на животных, это т. н. перекрестное воспитание, когда, скажем, новорожденных крысят подкладывают чужим мамам. В рамках этого подхода был доказан значительный вклад генетики в заболевание шизофренией{407}.
А потом появилась самая великолепная и самая потрясающая методика, когда-либо предложенная для изучения генетики поведения. Ее автор – Томас Бушар из Миннесотского университета. В 1979 г. он нашел пару однояйцовых близнецов, которых после рождения разделили и отдали разным приемным родителям. Эти близнецы ничего не знали о существовании друг друга, пока не повстречались уже будучи взрослыми{408}. В действительности очень редко случается, что близняшек разлучают при рождении, поэтому вокруг них генетики подняли большой шум. Бушару потом удалось найти около сотни подобных пар.
В работе с такими разлученными близнецовыми парами выгоды очевидны – одни и те же гены, но совсем разная среда (и чем резче эта разница, тем лучше). Поэтому сходство в поведении, будь оно выявлено, нужно относить с большой вероятностью к генетическому влиянию. Вообразим идеальный, подарочный для генетика случай: пару мальчишек-близняшек, одного из которых, Шмуэля, отдали в семью правоверных евреев из Амазонии, а второго, Вольфика, усыновили нацисты, проживающие в крайне засушливом климате. И вот мальчики выросли и встретились. Будут ли в их поведении похожие странности, как, например, спускать воду в туалете перед его использованием по назначению? Вы не поверите, но в одной из пар наблюдалось нечто подобное. Эти близняшки родились в Тринидаде в 1933 г. у матери-немки, католички, и отца-еврея. Когда мальчикам было шесть месяцев, родители развелись, мама вернулась в Германию с одним из сыновей, а второй остался в Тринидаде с отцом. Он воспитывался сначала на родине, затем в Израиле, там получил имя Джек Юфе и ревностно следовал канонам иудаизма; его родным языком был идиш. А другого близнеца назвали Оскар Штор, он вырос в Германии, был фанатичным членом гитлерюгенда. Встретившись в присутствии Бушара, они с опаской всматривались друг в друга, находя то одну, то другую сходную привычку, вплоть до… спускания воды в туалете перед его использованием. (Как мы увидим, эти исследования отнюдь не были построены на фиксации подобных «туалетных» странностей. Просто эту деталь всегда упоминают, когда разговор идет о Джеке и Оскаре.)
Вооруженные близнецовыми методами и всеми сопутствующими прелестями, генетики забросали ворохом статей такие тематические журналы, как Genes, Brain and Behavior и Twin Research and Human Genetics. В общем и целом эти работы показывают, что гены играют ключевую роль в широком спектре поведенческих реакций и показателей, таких как IQ и его производные (вербальная способность, пространственное ориентирование)[223]{409}, а также в ряде заболеваний, среди которых шизофрения, депрессия, биполярные расстройства, аутизм, синдром дефицита внимания плюс игромания и алкоголизм.
Примерно с той же вероятностью унаследуются такие черты характера, как экстраверсия, доброжелательность, добросовестность, невротизм и открытость новому (это т. н. Большая пятерка личностных качеств){410}. К ним следует добавить степень религиозности, отношение к авторитетам, отношение к гомосексуализму[224], склонность к кооперации и риску в игре – все они также сильно зависят от наследственности.
В других близнецовых исследованиях был продемонстрирован генетический компонент в рискованном сексуальном поведении и в том, насколько человека привлекают вторичные половые признаки (мускулистость у мужчин и размер груди у женщин){411}.
Ко всему прочему, некоторые социологи занимаются изучением наследственности применительно к политическим пристрастиям людей, в частности степенью интереса и индифферентности к политике. Так, в American Journal of Political Science время от времени публикуются статьи по генетике поведения{412}.
Гены, гены и еще раз гены. Значительный генетический вклад находят всюду, куда ни посмотри, – даже в том, с какой частотой подростки посылают эсэмэски о своей дентофобии{413}.
А можно ли найти специальный ген, который «предопределяет» рост волос на груди у мужчин, придающих им классный вид, или «отвечает» за желание голосовать, за боязнь зубных врачей? Вряд ли. Ведь гены и поведение связаны тысячами извилистых переплетенных дорожек{414}. Возьмем, к примеру, генетическую компоненту в желании голосовать. Между этими двумя характеристиками – генами и голосованием – имеется опосредующий фактор, а именно ощущение контроля ситуации и эффективности этого контроля. Люди, которые регулярно ходят на выборы, как правило, видят, что их активность приносит конкретные результаты, а чувство контроля ситуации связано с некоторыми личностными чертами – высокой степенью оптимизма, низким невротизмом (психической стабильностью). А если разговор пойдет о генах и уверенности в себе? Некоторые исследования показывают, что эта связь опосредована влиянием генов на рост. Высоких людей больше уважают, считают более привлекательными, подогревая их чувство уверенности в себе, черт бы их побрал![225]
Иными словами, влияние генов на поведение весьма и весьма опосредовано, о чем редко сообщается в популярном вещании, когда в новостях о генетике поведения на первый план выходят сочные заголовки: «Ученые доказали, что стратегия поведения игроков в настольную игру “Буратино” зависит от генов».
Споры вокруг близнецов и приемышей
Многие ученые серьезно раскритиковали идеологию близнецового метода, показав, что этот подход в общем случае ведет к переоценке влияния генов[226]. Большинство генетиков знают о данной проблеме, но считают, что переоценка не так уж велика{415}. Вот резюме этого пусть узкоспециального, но важного обсуждения.
Критическое замечание № 1. В близнецовых исследованиях принимают участие однояйцовые близнецы и двойняшки одного пола, для которых окружающее влияние считается одинаковым (а гены – резко различными). Но предположение о выравненности окружающих стимулов неправомерно. Так, однояйцовых близняшек родители воспитывают более сходным образом, чем двойняшек, создавая более похожие условия в первом случае и менее похожие – во втором. И если это не учитывать, то в эффекте влияния генов появится изрядная добавка{416}.
Такие ученые, как Кеннет Кендлер из Университета Содружества Виргинии, один из мэтров генетики поведения, пытались в своих исследованиях учитывать этот фактор. Они оценивали, насколько похожим было детство у двойни (была у них одна комната на двоих или разные, одинаковые или разные одежда, учителя, друзья, развлечения); выявляли случаи ошибочной одно/разнояйцовости, когда родители неверно судили о своих детях (например, считали своих двойняшек однояйцовыми близнецами); сравнивали детей с их сводными (один из родителей общий) и названными братьями и сестрами (без кровного родства, поскольку они появились на свет в прежних браках родителей), вместе с которыми исследуемые дети росли на протяжении того или иного времени. Большинство этих исследований показали, что, даже учитывая бо́льшую выравненность среды у однояйцовых близнецов по сравнению с разнояйцовыми, это не сильно сказывается на итоговой оценке влияния генов[227]{417}. Постараемся не забыть об этом.
Критическое замечание № 2. У однояйцовых близнецов окружающие условия сходны еще с эмбриональной жизни, а у двойняшек эмбриональные условия различаются, потому что у них две плаценты, а не одна (такая двойня называется дихориальной). В противоположность им около 75 % однояйцовых близнецов развиваются в общей плаценте (т. е. являются «монохориальными»)[228]. Следовательно, однояйцовым эмбрионам-близнецам, как правило, достается одинаковое количество веществ из материнского кровотока, а разнояйцовым – нет, значит, будут различия в уровне материнских гормонов и питательных веществ. И если этого не учитывать, то высокая схожесть однояйцовых близнецов может быть ошибочно объяснена генами.
В различных исследованиях обращалось внимание на моно- и дихориальность однояйцовых близнецов. И в зависимости от этого параметра изучались интеллектуальные способности, личностные показатели и психические отклонения. С небольшим отрывом победили критики: бо́льшая часть данных подтверждает влияние плацентарного состояния на итоговые показатели личности. А значит, ведет к переоценке эффекта генов. Насколько сильна эта переоценка? Как сказано в одном обзоре, «она мала, но не пренебрежимо мала»{418}.
Критическое замечание № 3. Вспомним о работах по приемным детям, взятым в семьи сразу после рождения. У них с биологическими родителями общие гены, а с приемными – окружающая обстановка. А как же влияние внутриутробной среды? О ней нельзя забывать. Ведь до своего рождения усыновленный малыш провел в животе у мамы девять месяцев! Кроме того, сперматозоиды и яйцеклетки могли эпигенетически повлиять на следующее поколение. И если не принять во внимание эти воздействия, то влияние «материнской» окружающей среды на плод будет ошибочно отнесено к генетическому.
Эпигенетические трансформации, которые передаются сперматозоидами, можно считать не особенно важными. Но никак нельзя отбросить результаты воздействия внутриутробных условий и эпигенетического влияния материнского организма – они могут быть колоссальными. Так, изучение последствий голодной зимы в Нидерландах (1944 г.) позволило доказать, что плохое питание матери в третьем триместре беременности увеличивает риск некоторых заболеваний у ее уже ставших взрослыми детей больше чем в 10 раз (эта закономерность так и называется – феномен голландской голодной зимы).
Данный параметр можно тоже учесть. Примерно по половине генов наследуется от матери и отца, но внутриутробное влияние идет только от мамы. Таким образом, признаков, общих с биологической мамой, должно быть больше, чем с биологическим папой. Данные, подтверждающие это предположение, будут свидетельствовать против генетического влияния[229]. Было несколько работ, в которых такая возможность проверялась, в частности, для наследственного компонента шизофрении: в исследованиях на близнецах показано, что внутриутробное влияние незначительно.
Критическое замечание № 4. В работах по исследованию приемных детей предполагается, что у детей и приемных родителей разные гены и сходная среда{419}. Это предположение становится мощным средством для установления истины только в том случае, если дети усыновляются безвыборочно, случайным образом. Но агентства по усыновлению действуют совсем не так, они стремятся устроить детей в семьи той же расовой или этнической принадлежности, что и у их биологических родителей (подобную политику поддерживает Национальная ассоциация чернокожих социальных работников и Лига детского здоровья)[230]. Так что дети и приемные родители приобретают за счет этого некоторое количество генетической общности, поднимая ее выше уровня случайного сходства. И если этого не учитывать, то добавочное сходство будет ошибочно отнесено к влиянию окружающей среды.
Ученые не спорят, что и в самом деле есть некоторая выборочность, но действительно ли это важно? Пока вопрос остается без ответа. Однако в бушаровских исследованиях близнецов, разделенных после рождения, учитывались и культурные, и материальные условия, и даже техническое оснащение в домах, где они воспитывались. Получилось, что сходство этих факторов, а следовательно, и выборочность в распределении приемных детей по семьям дает в итоге очень мало. К такому же выводу, сделанному на основе обобщения обширных данных, пришли и Кендлер, и Роберт Пломин из Королевского колледжа Лондона – еще один лидер в области генетики поведения.
Их выводы оспаривались. Самым яростным критиком был психолог из Принстонского университета Леон Камин, который утверждал, что никак нельзя сбрасывать со счетов выборочность при усыновлении приемных детей, потому что результаты были неправильно истолкованы, потому что статистические приемы никуда не годились, потому что слишком доверяли опросам об обстановке давнего детства… Он писал: «Мы полагаем, что в тех научных исследованиях, которые используют весь этот поток оценок по влиянию наследственности, нет никакого проку»{420}.
Сдаюсь! Если даже суперумники, которые занимаются данным вопросом всю жизнь, не могут прийти к согласию, то как я могу знать наверняка, на что влияет выборочность в усыновлении?
Критическое замечание № 5. Приемные родители обычно более состоятельные, образованные, здоровые и психически устойчивые, чем биологические{421}. Это означает, что спектр условий в приемных семьях заведомо сужен по сравнению с семьями биологических родителей, из-за чего искажаются оценки влияния окружающих условий. Попытки учесть данное искажение едва ли удовлетворяют всех критиков.
Итак, что же мы уяснили из этой дискуссии критиков и их оппонентов об исследованиях близнецов и приемышей?
а) Все исследователи согласны, что действительно неизбежны некоторые искажения, источником которых являются недоучет внутриутробного развития, эпигенетических трансформаций, выборочности при усыновлении, зауженного диапазона условий в приемных семьях, а также предположение о выравненности окружающей детей среды.
б) Большинство этих искажений ведет к увеличению расчетных оценок влияния генов.
в) Те работы, в которых учитывались перечисленные факторы, в целом показали небольшой объем искажений – существенно меньший, чем предсказывали критики.
г) Важно, что подавляющее большинство этих исследований касается психиатрических отклонений. Они вызывают несомненный интерес, но к предмету книги имеют весьма скромное отношение. Никто не изучал, к примеру, как перечисленные ограничения сказываются на склонности людей принимать морально-этические правила той или иной культуры, но при этом иногда нарушать их, изобретая для себя логичные извинения – мол, сегодня у меня день рождения или плохое настроение. Так что впереди еще много работы.
Тонкая природа оценок наследственных эффектов
Теперь мы подошли к тяжелой, болезненной, но исключительно важной теме. Когда мне предстоит лекция на эту тему, я каждый раз повторяю для себя ее логику, потому что она контринтуитивна. И настолько резко, что порой эта логика почти ускользает от меня, уже стоящего на кафедре с указкой.
Генетики поведения обычно выводят некое число, которое называют уровнем наследуемости{422}. Например, получен 40–60 %-ный уровень наследуемости для черт личности, связанных с просоциальным поведением, восстановлением после стресса, социальной открытостью, политическими пристрастиями, агрессивностью и лидерским потенциалом.
И что означает этот уровень наследуемости? Вопрос «Как гены влияют на то-то и то-то?» по меньшей мере двусмысленный. Во-первых, он может подразумевать влияние гена на средний уровень данного признака. А во-вторых, может иметься в виду вопрос, как ген влияет на изменчивость данного признака среди людей.
И ответы на эти два вопроса принципиально различны. Например, в какой мере гены ответственны за средние 100 очков в тесте, который нам известен под названием «определение IQ»? Или так: в какой мере от генов зависит более высокий показатель IQ у одного человека по сравнению с другим?
Или даже так: в какой мере гены определяют бо́льшую или меньшую любовь к мороженому? И в какой мере влиянием генов можно объяснить различные запаховые предпочтения?
Все эти вопросы имеют непосредственное отношение к двум близким терминам, однако между ними имеется тонкая, но весьма важная разница. Если гены сильно влияют на среднее значение признака, то говорят, что этот признак с сильной наследственностью. Если гены влияют на диапазон изменчивости вокруг среднего, то говорят, что это признак с высокой наследуемостью[231]. Наследуемость является популяционным показателем, а уровень наследуемости указывает на долю общей изменчивости признака, которая определяется генами.
Разница между наследованием признака и наследуемостью признака порождает по меньшей мере две проблемы, из-за которых влияние генов преувеличивается. Суть первой проблемы заключается в том, что люди путают эти два термина (и было бы проще, если бы наследуемость называлась, к примеру, «генетические тенденции»), и обычно перекос этот очень односторонний. Ведь, услышав, что признак в высокой степени наследуется, зачастую думают, что речь идет о высокой наследуемости, а это неверно. Конечно, совсем не радует, что путают люди, как правило, именно наследственные признаки с наследуемостью, а не наоборот. И все потому, что нам интереснее наблюдать изменчивость человеческих признаков, нежели их средние уровни. Действительно, куда занятнее узнать, почему одни люди умнее других, чем почему люди умнее репы.
Вторая проблема касается того, что оценки наследуемости в исследованиях постоянно завышаются и поэтому люди считают, что от генов зависит больше, чем на самом деле, если говорить об индивидуальных различиях.
Здесь действительно важно во всем разобраться, а потому стоит пройтись по теме помедленнее.
Разница между признаком с высокой наследственностью и признаком с высокой наследуемостью
Эту разницу проще понять на примерах, где данные величины расходятся.
Для начала возьмем случай, когда признак в высокой мере наследственный, но при этом имеет низкую наследуемость; данный пример предложил философ Нед Блок{423}. В какой мере наследуется признак «у человека в среднем пять пальцев на руке»? В огромной. Этот признак наследственный. А как насчет вариаций вокруг этого среднего, как влияют гены на эти отклонения? Совсем немного. Те случаи, когда у человека не пять пальцев, а как-то иначе, в основном относятся к травмам. Получается, что среднее число пальцев на руке – это признак высоконаследственный, но с низкой наследуемостью, потому что генами не объяснишь индивидуальную изменчивость в числе пальцев. Или ту же мысль выразим иначе. Перед вами стоит задача определить, какая у особи конечность – пятипалая рука или копыто? Тут поможет информация о генах данной особи, по которым узнается ее видовая принадлежность. Но вот задача меняется, и нужно определить, сколько пальцев на руке у конкретного человека – четыре или пять – и какова надежность ответа. В данном случае секвенирование генома окажется бесполезным, гораздо полезнее будет информация, что этот человек любит орудовать циркулярной пилой с завязанными глазами.
Теперь рассмотрим обратный пример, когда признак имеет низкую наследственность, но высокую наследуемость. Почему люди с большей вероятностью наденут сережки, чем шимпанзе, и какая тут непосредственная связь с генами? Почти никакой. Теперь учтем индивидуальные человеческие различия данного признака: насколько гены предопределяют ношение сережек у учеников старших классов на танцах в 1958 г.? В очень высокой степени. Если у участника танцев две Х-хромосомы, то, скорее всего, у него будут сережки, а если имеется Y-хромосома, то сережек более чем вероятно не будет. Поэтому в целом гены оказывали ничтожное влияние на пристрастие к сережкам среди американцев в 1958 г., но зато с большой вероятностью определяли, будут ли у данного конкретного человека в ушах сережки. Следовательно, в то время и в том месте ношение сережек характеризовалось низкой наследственностью, но высокой наследуемостью.
Надежность оценок наследуемости
Теперь мы усвоили разницу между наследственностью и наследуемостью признаков и поняли, что людям интереснее последнее: сравнивать себя с соседом, а не с диким зверем. Мы упомянули, что целый ряд личностных характеристик имеет уровень наследуемости 40–60 % – это означает, что примерно половина вариабельности признака зависит от генов. И наконец, в этом параграфе мы рассмотрим, как сама методология исследований приводит к завышению данных оценок[232]{424}.
Представим себе генетика, который отправился в пустыню изучать определенный вид растений. И он выяснил, что один из генов – скажем, 3127 – определенным образом регулирует рост у растений этого вида. Ген 3127 может быть представлен в трех вариантах – это аллели А, В и С. Так вот, растения с вариантом А вырастают до 1 см, с вариантом В – до 2 см, а с вариантом С – до 3 см[233]. Что нужно знать, чтобы с большой вероятностью предсказать рост растения? Очевидно, какой из аллелей – А, В или С – у него присутствует. Этими аллелями наш генетик в состоянии объяснить весь диапазон выявленной изменчивости высоты растений, т. е. он оценивает наследуемость в 100 %.
А тем временем за тысячи километров от той пустынной экспедиции развернулась другая – и другой генетик отправился изучать то же самое растение, но уже во влажные леса. В тех условиях ему встретились растения высотой 101, 102 и 103 см, и у них соответственно обнаружились аллели А, В и С. И этот генетик тоже сделает вывод о 100 %-ной наследуемости признака роста.
И вот теперь, как того требует сюжет, эти два генетика встретились на конференции и их постеры оказались рядышком. Первый призывал публику посмотреть на коллекцию одно-, двух- и трехсантиметровых образцов, а другой переманивал зрителей к своей – с высотами растений 101, 102 и 103 см. Но вот генетики объединили свои данные. А значит, после этого следует пересмотреть оценки наследуемости высоты, откуда бы ни происходили экземпляры данного вида. Можно узнать аллельный вариант (А, В, или С) гена 3127 у конкретного экземпляра или можно уточнить, откуда растение доставили. Что будет осмысленнее? Узнать место произрастания. Если изучаешь растения данного вида в двух разных обстановках, то выясняется, что наследуемость признака высоты стремится к нулю.