Книги

Супергены. На что способна твоя ДНК?

22
18
20
22
24
26
28
30

Самоорганизующиеся системы существуют как причина и следствие самих себя – они постоянно воссоздают себя в новом взаимодействии. Это ведет к новым состояниям порядка, которые никогда не будут завершены. Например, атом – это микроскопическая система, которая подчиняется законам упорядоченности. Порядок расположения электронов отличает атом кислорода от атома железа. Но существует пространство для изменений. Потому что внешние электроны могут образовать связи, и образуется оксид железа, то есть обычная ржавчина. И в этой системе все тоже не абсолютно стабильно и ведет к переменам. Ржавчина – тоже не просто оксид железа из двух компонентов. Таким образом, сложность требует более высокой степени самоорганизации, и наоборот.

Главное чудо эволюции состоит в том, что она отрицает хаос, совершая все более широкие шаги в созидании. Если сгрести горку песка на пляже, получится бархан. Он большой, но не сложноорганизованный; ничто не удерживает его в виде системы, и одного урагана достаточно, чтобы развеять песок и уничтожить этот бархан. Но как только клетки начинают образовывать эмбрион, они не просто собираются вместе, как песчинки. Они образуют связи, взаимодействуют и организуются. Так что человеческий организм не распадется от сильного ветра.

Но это лишь начало истории. Сложность и самоорганизация шли рука об руку и учились создавать жизнь, а жизнь научилась думать. Не будем пока говорить о том, что, по мнению большинства эволюционистов, способность думать возникла только в мозге у человека. Вся цепь событий, которая ведет к мозгу, свидетельствует о том, что ни одно состояние порядка никогда не будет завершенным. Как сказал выдающийся биолог-теоретик Стюарт Кауфман, «эволюция – это не „случайность, которую поймали за крыло“. Это не просто возня и складывание чего попало из чего попало. Это тщательно соблюдаемый и лелеемый порядок, возникший благодаря отбору».

Сводя все воедино

Химическая связь, которая соединяет атомы кислорода и железа, образуя ржавчину, имеет физическую природу, но функционирование генома подразумевает нечто выходящее за рамки физического восприятия. Технический термин, которым можно назвать невидимый фактор X, – «самообращение». Он означает, что система следит за собственным состоянием и постоянно отправляет туда-сюда сигналы, чтобы круг изменений оставался при этом кругом стабильности.

Основа самообращения – петля обратной связи. Когда ген вырабатывает белок, можно быть уверенным в том, что напрямую или опосредованно этот белок будет регулировать активность гена в дальнейшем. Проще, если А производит Б, то Б должно каким-то образом напрямую или косвенно управлять А. Ваш собственный выбор, физический или психологический, вернется и будет управлять вами. Масштаб этого может быть как небольшим, так и огромным. Если вы холосты и вдруг решите жениться, из-за этого решения все воспоминания о прошлой жизни предстанут перед вами в ином свете, точно так же, как болезнь заставляет иначе взглянуть на здоровье, а старость заставляет иначе взглянуть на молодость. Каждый этап жизни движется вперед, но в то же время вокруг него собирается прошлое.

Самообращение – это и способность ваших генов реагировать на то, что им нужно для жизни сегодня, но при этом не терять из вида то, на что они были запрограммированы в прошлом. В то же время настоящее может изменять эти инструкции посредством мутаций и эпигенетических меток. Это основа самообращения на уровне самих его корней. Ни одна вещь во Вселенной не возникает без возможности контролировать то, откуда она возникла. На языке духовных учений существует принцип морального равновесия между добром и злом (закон Кармы), в христианстве он выражается поговоркой «Что посеешь, то и пожнешь». В физике это третий закон Ньютона: для каждого действия есть равное ему обратное действие. Противоположности должны разрывать систему на части, но этого не происходит, потому что их держит вместе невидимый элемент самоорганизации.

Связь между живым организмом и окружающей средой держится на механизмах обратной связи. Позвольте нам немного углубиться в технические подробности, чтобы это объяснить, поскольку обратная связь – очень важный элемент спора. Теперь нам известно, что гены способны противостоять различным силам, которые на них воздействуют. В процессе эволюции появляются новые мутации, когда окружающая среда становится стрессогенной и создает проблемы. При возникновении проблемных условий, ДНК определенных генов подвергается их действию, то есть ее активность можно эпигенетически запустить, прекратить, усилить или ослабить посредством особых белков, которые называются факторами транскрипции. Прежде всего это подразумевает изменения в укладке и расположении ДНК.

В результате участки ДНК, которые подверглись воздействию, становятся более предрасположенными к мутациям. Таким образом, в этой модели, с которой все больше и больше соглашаются, мутации не происходят на случайных участках генома. Изменения окружающей среды ведут к изменениям в укладке ДНК (но не последовательности пар оснований). Это определяет, какой участок гена подвергнется возможной мутации. Другими словами, окружающая среда, воздействие образа жизни, стресс и прочие внешние проблемы влияют на то, как ДНК укладывается в клеточном ядре и какие ее участки будут подвержены мутациям больше других. В этом случае мутации не случайны, они – прямое следствие условий окружающей среды. Хотя сейчас мы рассуждаем абстрактно, ключевой момент – обратная связь между генами и внешними условиями. Она дает организму возможность адаптироваться к условиям, которые представляет Природа. Таков надежный механизм, что позволил жизни двигаться дальше от микроорганизмов-первопредков.

Как и любой компонент генома, существующий и взаимодействующий с другими его частями, они регулировали друг друга и складывались в то, что можно рассмотреть как логическую схему. В действительности же никакой предустановленной схемы, ни сложившейся исторически, ни запланированной на будущее, никогда не существовало. Естественные процессы достигают результата в реальном времени через взаимодействие между компонентами. Наш разум отчаянно старается понять, как это может происходить. Леонардо да Винчи изумлялся: «Человеческой изобретательности никогда не придумать ничего прекраснее, проще и точнее, чем создает природа, потому что в ее изобретениях все на своем месте и нет ничего лишнего». В сущности, вся природа состоит из петель обратной связи. Пока наши гены расставляют декорации, мы определяем роль, которую будем играть на этой сцене, и персонажей, с которыми будем взаимодействовать. В свою очередь декорации адаптируются к нам. Мы все время изменяем наши гены словами, поступками и деяниями. Эти системы обратной связи всегда были и будут краеугольным камнем эволюции.

Загадочное наследие

В определенный момент заявления людей о том, что разум принадлежит только нам, кажутся абсолютно дерзкими и чванливыми. Идея о том, что Природа бездумно сотворила наш разум, по сути, не имеет смысла. Изначально присущая хитростям эволюции искусность потрясает, даже у так называемых низших форм жизни. Например, генетически обусловленные изменения, необходимые для выживания, могут происходить за счет простого воровства. Рассмотрим случай изумрудно-зеленого морского огурца (Elysia chlorotica), который выглядит как растение. Когда наступает время питаться, морской огурец крадет хлоропласты – клеточные механизмы, которые могут осуществлять фотосинтез, – у ближайших к нему водорослей и производит пищу для себя тем же образом, которым это делает растение, извлекая сахар из воды, хлорофилла и солнечного света.

Этот интересный случай кражи хлоропластов известен на протяжении десятков лет, но совсем недавно удалось обнаружить, что хитрый морской огурец способен красть у водорослей целые гены. Это помогает ему самому получать пищу. Обычно украденные хлоропласты действуют долго, но когда морской огурец крадет гены и связывает со своим геномом, это усиливает их действие и позволяет намного дольше производить пищу для морского огурца. Невероятно также то, что животное способно питаться как растение посредством кражи генов от другого вида.

Нечто подобное свойственно и нашему виду. Ученые склонны считать, что все клетки нашего организма содержат идентичный геном. Сейчас мы обнаруживаем, что в ядре одной человеческой клетки может быть больше одного генома. Точнее, существуют люди с группами клеток, которые содержат многочисленные генные мутации, которые больше нигде в организме не возникают. Это может произойти, когда геномы двух разных яйцеклеток сливаются в одну яйцеклетку. Будущая мать в ожидании ребенка может получить от него новые геномы в свои клетки, когда ребенок после рождения оставляет фетальные клетки. Эти клетки могут мигрировать к органам матери, и даже к мозгу, которые могут их поглотить. Это явление называется мозаицизмом и, оказывается, гораздо более распространено, чем мы могли представить. В некоторых случаях считается, что мозаицизмом обусловлены такие заболевания, как шизофрения, но по большей части он считается безвредным.

Даже самым ортодоксальным приверженцам дарвинизма становится очевидно, что эволюция – сложный танец «аппаратного» и «программного» наследования. Например, половое размножение у большинства видов жестко запрограммировано. Самец плодовой мушки автоматически знает, что для спаривания ему необходимо найти подходящую самку, обхватить ее передними ногами, спеть особые песни, вибрировать одним крылом и облизать ее гениталии. Плодовую мушку никто этому не учит. Каждое из этих действий жестко запрограммировано генетически, и это очень старая программа, заложенная эволюцией. Но в какой-то момент они не были запрограммированы; им пришлось развиваться. Каждое движение ритуала спаривания индивидуально вырабатывалось у каждого самца из предков плодовых мушек, а затем они начали распространяться. В конечном итоге эти новые движения имели такой успех, что спаривание уже не могло происходить без них. В тот самый момент это поведение стало укоренившимся, «инстинктивным», «жестко запрограммированным» или «генетически предопределенным».

Мы определенно унаследовали от первопредков врожденные механизмы; нападение или реакция на нападение – самые очевидные из них. Но мы можем обходить эти механизмы по собственной воле.

Другими словами, для этого поведения нет необходимости думать. Оно возникает как реакция на определенный раздражитель. Таракан автоматически уползет и спрячется, если включить свет. Ящерица сбежит, когда увидит приближающуюся тень человека. Белка распушит хвост, чтобы казаться больше, когда ее атакуют. Это врожденное поведение стало автоматическим, поскольку гарантировало выживание. Но, пожалуй, было бы слишком говорить, как утверждают эволюционные психологи, что поведение человека – это в первую очередь вопрос выживания.

Это попытка заявить, что мы жестко запрограммированы, как плодовые мушки, тараканы и белки. Мы определенно унаследовали от первопредков врожденные механизмы; нападение или реакция на нападение – самые очевидные из них. Но мы можем обходить эти механизмы по собственной воле, а потому, например, пожарные не убегают от горящего пламени, а на оборот, бегут к нему, или солдаты на поле боя, несмотря на обстрел, прорываются к раненому товарищу, чтобы спасти его. Разум заглушает инстинкты через выбор и свободу воли. Подобным же образом – и именно эта идея доводит ортодоксальных генетиков – разум заглушает гены.

Есть ли преимущество для выживания в живописи, музыке, любви, правде, философии, математике, сострадании, доброте и почти любом отличительном признаке, который делает нас в полной мере людьми? Наследуются ли эти признаки генетически? Эволюционные психологи каждый день разрабатывают сложные сценарии и настаивают, что могут показать, почему, скажем, любовь – это качество, необходимое для выживания, или тактика, которая делает спаривание более возможным. Любой другой признак они «объясняют» подобным же образом лишь для одной цели – любой ценой сохранить схему, предложенную Дарвином.

Любое допущение, что Homo sapiens эволюционировал, задействуя разум и обходя гены, они предают анафеме. Но все же мы слушаем музыку, потому что она прекрасна, мы сострадаем другим людям, потому что они затронули наши сердца, и т. д. В некотором роде это поведение наследуется, но никто не знает, как именно. Существование разума как движущей силы – объяснение ничем не хуже других, а то и получше. Весьма возможно, что мы «загружаем» многие культивируемые признаки, которые делают нас людьми, не путем эволюции мельчайших движений, которые входят в ритуал спаривания плодовых мушек, а сразу во всей их совокупности.

Например, как в истории о юном даровании, которое никогда не училось музыке, но все же еще в младенческом возрасте инстинктивно понимает, как играть на том или ином музыкальном инструменте. Такая история произошла со знаменитой аргентинской пианисткой Мартой Аргерич.

«Я ходила в детский сад, когда мне было два года и восемь месяцев. Я была значительно младше остальных детей. У меня был друг, которому было пять лет, он постоянно дразнил меня и говорил: „Ты не можешь это, ты не можешь то“. И я постоянно пыталась сделать то, что он говорил, но у меня ничего не выходило.