3–9 тысяч лет, с точки зрения эволюции, – миг, за который мимо нас проносится гоночный автомобиль, но Кристакис больше не видел причин сомневаться. «Мы эволюционируем в реальном времени, – пишет он, – под давлением ярко выраженных социальных и исторических сил». Эти слова не кажутся серьезными, пока не наступит понимание, что эти «социальные и исторические силы» в некотором роде находятся под контролем людей. В конце концов, мы развязываем войны, стираем с лица земли целые нации, навязываем голод, но при этом избавляем от голода, лечим эпидемии и боремся с бедностью.
Убедительным доводом в пользу идей Кристакиса была статья в престижном сборнике
Французский натуралист Жан-Батист Ламарк поддерживал идею эволюции за десятки лет до Дарвина.
Когда Кристакис начал думать в этом направлении, он понял, что культура не говорит сама с собой, так же, как и гены, – они всегда вели диалог. «Сложно определить, где это закончится. Могут существовать генетические варианты, которые выгодны для того, чтобы жить в городе, откладывать деньги на старость, пить алкоголь, или для поддержки сложных общественных структур. Могут существовать генетические варианты (на основе альтруистических генов, которые являются частью наследия человечества), благодаря которым мы можем жить в демократическом обществе, или те, которые помогают жить среди компьютеров… Возможно даже, что все усложняющийся мир вокруг нас делает нас умнее».
Эволюция в реальном времени крайне важна для супергенома. Мы можем с уверенностью сказать, что она происходит в микробиоме, поскольку бактерии живут очень недолго и склонны к быстрым мутациям. Но если радикальное благополучие должно воплотиться в реальность, она должна применяться ко всей системе совокупности тела и разума. Как это будет работать? До триумфа дарвинизма существовали другие эволюционные теории, и в частности одна, которая предвидела эволюцию человека в течение его жизни.
Французский натуралист Жан-Батист Ламарк (1744–1829) поддерживал идею эволюции за десятки лет до Дарвина. Он был героем на войне против Пруссии и полным решимости ученым в своей лаборатории. Умер он в нищете, слепым и публично осмеянным, и до недавнего времени на его идеи об эволюции смотрели с презрением лишь за то, что они противоречили идеям Дарвина. Ламарк высказал мысль, что биологические виды живых существ эволюционируют в соответствии с поведением своих родителей. Например, он предположил, что вы прочитали множество книг и стали ученым и ваши дети тоже станут умными. Дело, очевидно, не в этом. Но с точки зрения эпигенетики, идеи Ламарка выглядят несколько менее абсурдными.
Можно было бы считать его отцом-основателем «программного» наследования, которое лежит в основе эпигенетики, – признаки, которые передаются следующему поколению, если мать или отец пережили достаточно сильный опыт, который оставил эпигенетические метки (например, пережить голод или выжить в концлагере), или если мать во время беременности курит, пьет алкоголь или подвергается воздействию токсинов окружающей среды. Теперь, получив возможность пользоваться всеми невероятными достижениями генетического анализа и исследовать любой геном от вируса до человека, мы подтвердили не только теории Дарвина об «аппаратном» наследовании, но и принципы Ламарка. Хоть он был и не вполне прав, но его идеи больше не звучат абсурдно.
Растущее количество данных об эпигенетике говорит о том, что он был по меньшей мере на верном пути. «Программное» наследование – основной пример ускоренной эволюции. Но все же еще требуется доказать, что последствия изменений образа жизни родителей можно передать по наследству следующему поколению. Достаточно ли они сильны и достаточно ли долго продержатся на эпигенетическом уровне? Пока что это открытый вопрос. Не имея никаких знаний о генетике, Дарвин не взялся бы отвечать на эти вопросы. Но когда-нибудь это удастся сделать кому-нибудь, сочетающему признаки «аппаратного» и «программного» наследования.
Мы начали эту главу словами о том, что эволюционной теории нужно претерпеть три изменения, чтобы супергеном раскрыл свой потенциал в полной мере. Мы рассказали о первых двух – устранении барьера случайности мутаций и ускорении эволюционных изменений. Остается третье и, возможно, самое противоречивое – понимание роли
Мы написали целую книгу
Как будет выглядеть
Что касается прочих аспектов новой генетики, абсурдность этого понятия постепенно сходит на нет. Но предстоит еще сделать серьезный шаг к тому, чтобы заявить, что у эволюции есть цель и намерение (что технически известно как теология), больше нецелесообразно говорить, что эволюция абсолютно слепая. Поворотный момент произошел с началом распространения идеи самоорганизации на протяжении нескольких последних десятилетий. Когда вы были подростком, у вас наверняка была своя комната, для которой был характерен недостаток организованности: кровать разобрана, одежда валяется где попало и т. п. Но с приходом взрослой жизни вы осознали необходимость организовать свою жизнь, в противном случае вас ждал хаос. Эволюция столкнулась с той же дилеммой и нашла то же решение – стала более организованной во избежание хаоса.
В 1947 г. выдающийся психиатр и специалист в области нейронауки В. Росс Эшби опубликовал работу под названием
С точки зрения Эшби, самоорганизующаяся система состоит из частей, которые соединены, а не изолированы. Что самое важное, каждая часть должна влиять на другие. Главное то, как все эти части регулируют друг друга. Плита – не саморегулирующаяся система. Если вы поставите на конфорку чайник и уйдете, температура будет подниматься выше и выше, вода выкипит, чайник оплавится, а потом намертво пригорит к конфорке. А вот термореле уже саморегулирующаяся система. Можно задать желаемую температуру и уйти, зная, что если в комнате станет слишком жарко, реле сработает и выключит нагреватель.
Вы бы не выжили, если бы ваш организм вел себя как плита. Нельзя позволять ни одному процессу происходить самому по себе. Если не проконтролировать повышение температуры тела даже на пять градусов, это приведет к повреждениям мозга и в конечном итоге к смерти. Переохлаждение останавливает в организме все обменные процессы и ведет к гипотермии, что в экстремальных случаях также может оказаться смертельным. Саморегуляция по принципу реле действует по всему организму и касается не только температуры, но и десятков других процессов. Благодаря саморегуляции вы перестаете расти во взрослом возрасте, ритм вашего сердца не учащается, реакция «бей или беги» не заставляет вас убегать от опасности и продолжать бежать.
Каждая клетка вашего организма развивалась, проходя упорядоченные этапы саморегуляции, и достигала невероятной сложности в мозгу эмбриона. На протяжении девяти месяцев, начиная с единственной оплодотворенной клетки, нервные клетки начинают различаться, сначала по отдельности, потом образуют сеть. Ко второму триместру формируются новые клетки мозга с фантастической скоростью 250 000 в минуту и, по некоторым оценкам, эта скорость поднимается до миллиона новых клеток в минуту непосредственно перед рождением. Эти клетки не просто шарики с жизнью, собранные вместе. У каждой своя задача; каждая связана с окружающими ее нервными клетками; весь мозг знает, где находится каждая из его 100 миллиардов клеток.
Связи, сети и петли обратной связи играют ключевую роль в самоорганизующихся системах. Миллиарды лет назад древние бактерии могли жить по отдельности, но, как только они встречались друг с другом в почве, они начинали взаимодействовать и образовывать колонии – в конечном итоге они начинали полностью зависеть друг от друга ради выживания и благополучия. Как мы уже увидели, в нашем организме бактерии образуют сети с нашими собственными клетками. Они используют нашу ДНК и взаимодействуют, формируя невероятно сложную микробиому. В результате эволюции наше выживание стало целиком и полностью зависеть от них. Если большую часть XX в. мы посвятили ответам на вопрос, как убивать микробов, то в XXI в. мы сосредоточились на том, как гармонично с ними сосуществовать. Супергеном – полностью самоорганизующаяся система, поскольку в ней отражена вся история жизни на Земле.
Не стоит и говорить о том, что ДНК крайне сбалансированная система, и миллионы пар оснований внутри нее организованы по порядку. Однако это больше чем просто образование химических связей. Внутри клетки идут активные процессы самоорганизации. В ядре клетки определенные хромосомы занимают строго определенную позицию. Только 3 % генома состоит собственно из генов, а участки, в которых генов мало, находятся на краю клеточного ядра, где у эпигенетики меньше всего возможностей изменить генную активность. И наоборот, участки генома, где генов больше всего, находятся в центре клеточного ядра, где в основном и происходит регуляция генной активности. Гены, которые регулируют одни и те же белки, собираются вместе в геномные «соседства», чтобы белкам было проще находить гены, которые они регулируют. Все, что мы можем наблюдать в геноме, говорит о том, что его организация не случайна, а наоборот, логична. При этом также будет ошибкой впадать в другую крайность и говорить, что это было «запланировано» таким образом. План становится очевиден лишь постфактум. В него можно попасть только благодаря принципам самоорганизации.
Если большую часть XX в. мы посвятили ответам на вопрос, как убивать микробов, то в XXI в. мы сосредоточились на том, как гармонично с ними сосуществовать.