Брайан Клегг - Вселенная внутри вас
В этих словах была доля истины до тех пор, пока биологи вплотную не занялись эволюцией и генетикой, тем самым расширив границы своей науки. Возможно, обида на Резерфорда с его комментариями привела к тому, что они начали придавать генам слишком большое значение. Но одно только количество генов еще ничего не говорит о сложности устройства животного или растения. Даже самый лучший рис, который по количеству генов намного превосходит человека, не способен писать великие романы, делать научные открытия и строить планы на будущее. Эпигенетика позволяет объяснить, почему даже при относительно малом количестве генов мы смогли прийти к таким выдающимся результатам в ходе развития.
Когда ученые, основываясь только на генетическом материале, делают вывод, что шимпанзе подвергся большим изменениям, чем человек, они слишком выпячивают частные аспекты в ущерб общей картине. Человек – это не только гены. Благодаря нашему удивительному мозгу мы способны производить изменения в себе, основываясь на особенностях взаимодействия с окружающим миром. Поэтому говорить, что шимпанзе за последние шесть миллионов лет изменились больше, чем люди, – это просто абсурд.
Все это время шимпанзе оставались теми же, что и прежде, за исключением некоторых несущественных мелочей. Они не научились летать. Они не отваживались пересекать пустыни, лишенные источников воды. Они не выходили в космос (до тех пор, пока мы не предоставили им такую возможность). Они не научились бороться со смертельными заболеваниями и видеть то, что происходит на другом краю земли. Наша квазиэволюция, которой мы обязаны своему мозгу, позволила нам обогнать их и уйти далеко вперед.
Клоны атакуют
Одной из самых превратно понимаемых идей, возникших на базе генетики, является клонирование. Если верить Голливуду, то для того, чтобы создать более совершенную копию самого себя, чем та, что мы видим в зеркале, необходимо обзавестись собственным клоном. Под клонированием понимается процесс создания живого существа, чья ДНК идентична другой особи. Говоря о клонах, мы представляем себе совершенно идентичные копии, но подобные представления далеки от истины. Несмотря на то что клонирование человека в настоящее время невозможно, мы имеем массу возможностей наблюдать за человеческими клонами, выращенными в одних и тех же условиях, но имеющими существенные отличия друг от друга.
В предыдущем утверждении нет никаких противоречий, поскольку клоны человека существуют и вы наверняка встречались хотя бы с одним из них. Это однояйцевые близнецы. Несмотря на то что изначально они имеют одну и ту же ДНК (ведь они произошли из одной яйцеклетки, разделившейся на две части), речь идет о разных индивидуумах. Во взрослом состоянии они зачастую отличаются друг от друга даже внешне.
И дело даже не в том, что условия жизни однояйцевых близнецов пусть хоть ненамного, но различны (ведь они не могут вести абсолютно одинаковую жизнь). Между ними существуют и чисто биологические отличия. Во-первых, генетический код, который человек получает при рождении, не остается неизменным. У каждого из нас на протяжении жизни постепенно накапливаются небольшие изменения в организме. Например, в процессе деления клеток, который происходит непрерывно, ДНК удваивается. При этом могут возникать ошибки, результатом которых становятся мелкие мутации генетического кода. В этом смысле все мы немного мутанты.
Но более существенно то, что действие генов не является непрерывным. Как мы уже видели, они могут включаться и выключаться в определенные периоды жизни, и контроль над этим процессом осуществляется с помощью внешних химических факторов. Эпигенетические аспекты, возникающие под влиянием окружающей среды, могут оказывать огромное воздействие на наше развитие. Как следствие, близнецы – это отдельные самостоятельные особи, а не идентичные клоны.
Разница между клонами и копиями была продемонстрирована в Техасском университете, где впервые была клонирована кошка. По иронии судьбы ей дали кличку Копирка, но она оказалась вовсе не полной копией родительского организма. У ее матери был пятнистый окрас, а сама Копирка оказалась полосатой. По-видимому, здесь тоже проявилось действие эпигенетического эффекта. Таким образом, не имеет смысла клонировать своего домашнего любимца, потому что он, скорее всего, окажется не совсем таким, как его предшественник.
Хелло, Долли
Когда в 1996 году была клонирована овечка Долли, казалось, что клонирование человека – это лишь вопрос времени. Об этической стороне этого вопроса можно еще поспорить, но если джинна выпустить из бутылки, обратно его будет уже не загнать. Несколько организаций даже заявили, что им удалось создать клон человека, хотя никаких доказательств этого представлено не было. Похоже, что таких экспериментов вовсе не проводилось, так как уроки, извлеченные из клонирования Долли, ясно продемонстрировали, насколько это нелегкое дело.
При естественном размножении человека (как, впрочем, и любого другого животного) половина генетического материала наследуется от одного родителя, а вторая половина – от другого. Для изготовления клона необходимо, чтобы в яйцеклетке оказался полный набор ДНК только от одной особи. В случае с Долли эта ДНК была получена из клетки грудной железы длинношерстной овцы (ходили слухи, что кличку Долли первый клон овцы получил в честь певицы Долли Партон, которая славилась как раз выдающимися грудными железами). Затем эту ДНК ввели в неоплодотворенную яйцеклетку другой овцы, предварительно удалив ее собственную ДНК.
С помощью слабого электрического разряда был запущен процесс деления яйцеклетки. Затем она была пересажена в организм матери, где продолжала расти и развиваться естественным путем вплоть до рождения Долли – вполне сформировавшейся и внешне здоровой овечки. (Заметьте, кстати, что клон должен пройти весь путь от младенчества до зрелости, как и любой другой ребенок. Получить сразу взрослого клона невозможно.)
Описанный процесс выглядит не слишком сложным, поэтому казалось, что до клонирования человека рукой подать, но на самом деле все было не так уж просто. Во-первых, создателям Долли нужны были клетки, находившиеся в строго определенном состоянии, то есть в самом начале процесса деления. Для эксперимента деление было искусственно остановлено путем лишения клетки питательных веществ. Только таким способом можно было добиться того, чтобы клетка после внедрения в нее ДНК продолжила деление. Но даже при соблюдении этого условия большинство попыток закончились неудачей.
Из 276 клеток, отобранных в начале эксперимента, активизировать удалось лишь 29, и только одна из них – Долли – выжила. Но и в дальнейшем все пошло не так гладко, как предполагалось. Долли умерла в молодом возрасте, достигнув лишь половины обычного возраста овцы. Руководитель научного коллектива Иэн Уилмут высказал мнение, что причиной смерти стала обычная инфекция, но можно предположить, что Долли, будучи еще молодой, умерла от старости.
Такое вполне возможно, если возникает проблема с теломерами – маленькими расширениями на концах хромосом, где размещается ДНК. В ходе деления клетки каждый раз происходит разделение молекулы ДНК. Теломера при этом укорачивается на один фрагмент, который является механизмом предотвращения бесконтрольного роста клетки (у раковых клеток теломеры отключаются, поэтому они растут неограниченно). Теломеры Долли при рождении были идентичны теломерам шестилетней овцы, поэтому вполне возможно, что именно из-за этого ее жизнь оказалась столь короткой. Такое может произойти, если материал для клонирования берется от взрослой особи, у которой значительное количество теломер уже утрачено.
Мирно дожить до старости
Процесс старения всегда представлял собой загадку. В настоящее время мы можем объяснить некоторые механизмы, вызывающие старение. Многие из них связаны с нашим биологическим прошлым, в котором особь, вырастившая потомство, переставала быть полезной и утрачивала смысл дальнейшего существования. Правда, все, кто сомневается в достижениях современной науки и техники, могут убедиться в том, что продолжительность жизни человека неуклонно растет. В средневековой Британии средняя продолжительность жизни составляла примерно 30 лет, затем в Великобритании и США она постепенно возросла до 50 лет, а к концу XX века составляла уже около 80 лет.
Однако эти цифры, взятые сами по себе, могут ввести в заблуждение. Известно, что продолжительность жизни мужчин и женщин имеет отличия. Во время написания этой книги у женщин она была на пять лет больше, чем у мужчин. Кроме того, не следует думать, что в Средние века большинство людей умирали в тридцатилетнем возрасте. Значительный прирост средней продолжительности жизни за последнее время объясняется в основном сокращением детской смертности. Именно она значительно снижала средние показатели в прошлом. По достижении совершеннолетия у человека были все основания надеяться на то, что продолжительность его жизни значительно превысит среднюю. Если в 1500 году человек доживал, скажем, до 21 года, то вполне мог рассчитывать на то, что умрет в 70 лет. Но при уровне медицины тех времен две трети детей умирали, не достигнув четырехлетнего возраста. Как ни печально, но вплоть до XX века большинство смертей приходилось как раз на детей.
