Футурологи не без оснований утверждают, что в скором будущем человечество станет полностью искусственным. То есть начнёт управлять своими генами: родители смогут заказывать цвет глаз будущему ребёнку, математические способности, да хоть рожки или жабры, как у Ихтиандра. Так ли это?
Действительно ли «генетическая карма» так тотально влияет на нашу жизнь? Об этом рассказывает доктор биологических наук, профессор РАН, заведующий кафедрой биологической эволюции МГУ Александр Марков. Хороший человек.
Александр Владимирович, мы со школы знаем, что все наши признаки, включая характер, определяются генами. В последнее время генетики даже стали утверждать, что и такие сложные поведенческие особенности, как пристрастие к разным политическим партиям или число разводов, тоже определяется генами. А с другой стороны, есть точка зрения, что гены задают только вектор, а уж пойдёт по нему человек, пожнёт он посеянную генами судьбу или нет, зависит не только от генов, но и от обстоятельств жизни. Так насколько нашу жизнь определяют гены, а насколько среда?
– Это ключевой вопрос генетики. И мало кто из широкой публики правильно понимает ситуацию. А она такова – у нас есть генотип (вся совокупность генов) и есть фенотип (вся совокупность внешних признаков). Но практически все фенотипические признаки определяются не только генами, но и влиянием среды. И вот для определения, что больше влияет на тот или иной признак, служат разные методы, например, близнецовый анализ, когда берут генетически идентичных людей, которые выросли в разных условиях, и смотрят, насколько у них отличаются те или иные признаки – интеллект, доброта, крепкая память, любовь к кошкам, склонность поддерживать те или иные политические партии, прочность семейных связей и тому подобное. Так изучают влияние среды на признак. А влияние генов определяют поместив особей с разными генами в однородную среду, в одинаковые условия.
И вот, проведя такого рода исследования, уже можно сказать: такой-то признак на столько-то процентов определяется средой и на столько-то генами. А доля изменчивости, которая определяется генами, называется наследуемостью. Кстати, сама наследуемость может зависеть от условий, в которых идёт развитие.
Как это?
– Вот интересный пример из недавних исследований. Выяснилось, что наследуемость интеллекта зависит от социального статуса людей. То есть в богатых, благополучных, обеспеченных семьях наследуемость IQ высока, а в маргинальных слоях общества, бедных и малообеспеченных наследуемость IQ гораздо ниже. Казалось бы, как такое может быть, ведь это же биологический признак?
А вот как…
Богатые семьи могут обеспечить своим детям развитие, и потому каждый ребёнок может развиться до своего потолка, определяемого генами. И, стало быть, различия в интеллекте среди обеспеченных людей в высшей социальной страте – это генетические различия. А в бедной среде слишком велика неопределённость и судьба зависит от кучи случайностей. Кому повезло развиться, а кому-то нет. Поэтому различия в интеллекте в бедной среде – это не генетическая, а средовая изменчивость.
Но вообще, в современном обществе наследуемость психологических признаков довольно высокая. По базовым признакам темперамента – экстраверсия, интроверсия, невротизм, склонность к перепадам настроения, открытость к новому опыту, добросовестность или разгильдяйство, консерватизм – наследуемость составляет порядка 50%. То есть половина признака определяется генами, а половина средой.
Вот, скажем, такой интересный признак, как женские мечты. У незамужних женщин спрашивали, какие качества в мужчинах они ценят. Они ставили баллы, и результаты сравнивали у разных женщин. И оказалось, что даже у такого признака, как осознанные предпочтения в выборе мужа, есть существенная генетическая составляющая. Правда, когда измерили параметры реальных мужей, здесь достоверной наследуемости обнаружить не удалось – гены женщины до реальности не дотягиваются. То есть до зарплаты мужа и его интеллекта генетические предрасположенности женщин не достают. Понимаете?
Чего тут не понять? Мечтают о принце на белом коне с членом больше, чем у белого коня, а выходят замуж за алкоголика Геннадии из соседнего двора… Как мне жалко женщин!
– Так не только женские мечты! Но и оценки на выпускных экзаменах, например, тоже наследуемый признак, как оказалось! Это в Англии определили... А вот недавно было проведено в Америке и Исландии похожее исследование на огромной выборке в сотни тысяч человек, где изучалось влияние генов на уровень образования. Это ведь тоже фенотипический признак – у кого-то высшее образование, у кого-то среднее, а кто-то аспирантуру закончил. Вот и изучалась наследуемость этого признака.
Выяснилось: у этого признака в развитых странах весьма высокая наследуемость! То есть какое образование вы получите, зависит от ваших генов. Нашли даже конкретные гены, которые отвечают за это. Причём эти же гены отвечают и за лучшее физическое здоровье, долголетие и высокие когнитивные показатели, то есть интеллект. Это хорошие гены, они повышают и умственное здоровье, и физическое.
Ещё момент – люди, у которых этих генов меньше, то есть глупые и менее здоровые, начинают рожать детей раньше, чем люди более умные и более здоровые. И поэтому детей успевают наплодить больше. А вот люди умные и здоровые менее эффективно размножаются. Иными словами, в современном обществе хорошие гены, а с ними и качественные люди подвергаются отрицательному отбору, проигрывают конкуренцию маргиналам и тупицам.
«Если генную инженерию на человеке запретят, нас ждет деградация»
Александр Марков
Почему? Должно же быть наоборот, раз мы идём от каменного топора к паровозу.
– Ну да. И было наоборот. У нас в течение двух миллионов лет рос мозг. Более умные, более способные, а в историческую эпоху и более богатые оставляли больше выжившего потомства. И так было, видимо, до конца XIX века. После чего тенденция поломалась, и репродуктивное преимущество оказалось на стороне более бедных, более глупых, менее здоровых, то есть с плохими генами.
Почему это произошло? Исландское исследование показывает нам механизмы этого поворота – более умные, более ответственные люди думают сначала о карьере и начинают рожать детей не в шестнадцать лет, как маргинальные слои, а много позже. Но поскольку наука, сделанная умными, снизила детскую смертность для всех, выживаемость младенцев в маргинальных слоях общества сравнялась с выживаемостью у богатых. В результате бедные и глупые стали оставлять больше потомства, потому что рожают они чуть ли не со школьной скамьи. Соответственно их репродуктивная успешность превысила таковую у богатых.
Есть такой неполиткорректный американский фильм «Идиократия» – о закате цивилизации в результате как раз того, что идиоты размножаются больше людей приличных. Смотрели? Что же делать?
– Я надеюсь на высокие биотехнологии. Уже сейчас существуют зачатки генетической коррекции: прежде, чем с помощью ЭКО имплантировать яйцеклетку, проводится генетический скрининг – удаляются те яйцеклетки, которые имеют грубые генетические отклонения. Это поможет решить и вторую проблему, о которой я ещё не сказал. Есть гораздо более страшное явление – накопление вредных мутаций, то есть генетическое вырождение человечества, в результате того, что медицина и гуманизм почти полностью выключили у нас естественный отбор. Отбраковка больше не идёт, вредные мутации накапливаются и бьют в первую очередь по когнитивным способностям, потому что умственные способности – крайне уязвимая наша часть, так как для работы мозга необходима согласованная работа многих тысяч генов. И поскольку в работе мозга задействована огромная часть генов, вероятность попадания случайных мутаций именно на эти гены довольно велика.
Таким образом, генная терапия – один из выходов. Другой выход – замораживать сперму молодых мужчин для последующего использования. Сейчас очень чётко показано, что число новых мутаций у детей очень быстро растёт с возрастом отца. Потому что клетки-предшественники сперматозоидов быстро делятся, и чем старше отец, тем больше они успевают пройти клеточных делений и соответственно накопить ошибок. Каждый год жизни отца прибавляет полторы новые мутации. И поскольку большинство не нейтральных мутаций вредны, имеет смысл заморозить сперму в двадцать лет, чтобы заиметь здорового ребёнка в сорок.
Вот смотрите. Как я это вижу… На первом этапе генная инженерия будет убирать самые грубые мутации – синдром Дауна и тому подобные. Собственно, при ЭКО это уже происходит. Потом наступит черёд менее грубых патологий – склонности к раку, инсультам, гипертонии. Потом – скорее уже косметических: уберём склонность к облысению, ожирению… Потом родители будут выбирать потомству пол, цвет глаз, волос. И, наконец, настанет черёд сложных признаков – математические или музыкальные способности и прочее. Это получится?
– Современной науке очень далеко ещё до возможностей решать такие задачи. Потому что все признаки, которые нас в человеке интересуют, полигенны, то есть зависят от сотен генов. Но беда в том, что не только на один признак влияют сотни генов, но и каждый ген при этом влияет ещё на сотни других фенотипических признаков! Очень запутанная сеть влияния. Поэтому, подкручивая один ген для улучшения одного признака, вы одновременно меняете ещё несколько признаков. И не факт, что в лучшую сторону.
Известны, например, некоторые гены, влияющие на склонность к ожирению. Но нам неизвестны все их эффекты. И, возможно, убрав склонность к ожирению и вытекающим из него болезням, мы получим букет других болезней.
Или дурной характер – злобного мизантропа. Не зря же говорят, что полные люди добродушны. Вы, кстати, тощий…
– О! Вот тут мы подошли к ещё одной интересной теме. Я недавно сделал генетический скрининг. И меня с моей женой мой генетический анализ немало развеселил. Потому что там написано, будто я склонен к облысению, ожирению и весьма эмпатичен. Жена, которая считает, что мне эмпатии сильно не хватает, смеялась: ну точно, это ты – толстый, лысый и чувствительный!.. Действительно, у меня есть версия гена FTO, повышающего аппетит и замедляющего чувство насыщения. Но его действие перекрылось действием других генов, про которые мы пока ничего не знаем. А всего генов у человека порядка 20 тысяч. При этом сотни генов формируют один признак. И каждый ген сдвигает признак на какие-то ничтожные доли процента, имея при этом кучу дополнительных эффектов на другие признаки.
Попробуйте такую систему аккуратно отрегулировать, чтобы достичь нужного эффекта – что-то улучшить и ничего при этом не испортить. Конечно, грубые физические моногенные патологии, то есть вызванные мутацией одного гена, легко починить. А вот подкрутить, например, склонность к шизофрении… Пока даже непонятно, как к этому подступиться.
То есть если у нас стоит задача сделать Паганини, то мы не настроим?
– Пока мы не в состоянии сделать Паганини. Это же случай особой одарённости, а генетика особой одарённости вообще слабо разработана просто потому, что материала мало.
Ну а хотя бы чуть поумнее сделать, повысить IQ со 110 единиц до 130?
– Пока невозможно и это сделать, потому что на людях проводить эксперименты нельзя. А на мышах или дрозофилах – пожалуйста, это легко достигается с помощью искусственного отбора. У нас на биофаке отбирали мышей на способность решать разные задачки и вывели породу сообразительных мышей, мозг у них увеличился. И даже на дрозофилах это проходит – по скорости обучения отбирали и вывели линию умных мух. Но что характерно, умные мухи имели массу побочек: они были больными, слабыми, у них сократилась продолжительность жизни и они страдали массой врождённых дефектов. Отбор на интеллект не даётся даром, это дорогая вещь.
Отчего? Нелогично. Ведь интеллект – это приспособительный признак.
– Видимо, отчасти оттого, что при прочих равных иметь повышенную сообразительность животному выгодно. Поэтому природа всех животных по этому критерию максимизирует – поднимает планку до того предела, пока это не становится уже обременительно, невыгодно. И когда мы пытаемся искусственно ещё приподнять планку, выводим систему в режим неблагоприятного функционирования. Система получается несбалансированной.
Есть неполиткорректная гипотеза о том, что так называемые еврейские болезни, то есть наследственные нейродегенеративные болезни, которые характерны для европейских евреев-ашкенази и больше ни для кого, возникли в результате чересчур жёсткого естественного отбора на интеллект, которому подвергались в своих гетто европейские евреи на протяжении сотен лет. В тех тяжёлых условиях, в которых они жили, наибольший репродуктивный успех имели самые умные и изворотливые. И, возможно, те гены, которые в гомозиготном состоянии приводят к болезни, в гетерозиготном повышают интеллект. Кстати, в среднем интеллект ашкенази действительно выше среднеевропейского. Эту гипотезу выдвинули голландские учёные.
Схожую теорию выдвинули и канадские генетики. Они приводят массу исторических фактов о том, что в Квебеке действовал аналогичный жёсткий отбор на интеллект среди французов. И результат аналогичен – нейродегенеративные заболевания местного населения.
А вообще, это сводимая система? Или расходящаяся? Сможем ли мы в принципе отрегулировать 20 тысяч генов так, чтобы нужные признаки были, а ненужных не было? Или при попытках подкрутить генами нужные признаки до нужной кондиции все остальные признаки уйдут в разнос?
– Тут есть сложность и второго порядка: надо учитывать, что влияние генов зависит ещё и от среды, то есть среда диктует, как проявит себя тот или иной ген! А как предсказать среду?
Вот пара примеров.
Есть такой ген DRD4, один из вариантов которого усиливает открытость к новому опыту, поиск новых ощущений. Ген поиска новизны. Его назвали геном авантюризма. Частота этой аллели (варианта) повышена у кочевников и снижена у оседлых народов.
Так вот, в социальном плане этот ген проявляет себя очень интересно. Его действие зависит от среды. Те носители этого гена, у которых в детстве было много друзей, становятся потом либералами. А если друзей было мало, никакого влияния гена на политические пристрастия не прослеживается. Другие аллели этого гена тоже не оказывают никакого влияния на политические пристрастия.
Кстати, у запретителей, склонных поддерживать всякие охранительные меры – ограничить мигрантов, запретить аборты, запретить гомосексуализм, увеличить расходы на оборону и тому подобное, – сильно развит отдел мозга, который называется миндалевидное тело. Этот отдел отвечает за страх. То есть это люди, ведомые страхом перед новым и непривычным. У них сильнее реакция на пугающие стимулы – больше скачет давление, повышается потоотделение. А величина миндалевидного тела – генетически детерминированный признак. То есть склонность к либерализму или консерватизму может быть генетически детерминирована. И при этом ещё и зависеть от среды.
Ещё пример. Обнаружен ген, который влияет на склонность плакаться в жилетку, то есть жаловаться друзьям и знакомым на судьбу. Так вот, этот ген на американцах работает, а на корейцах нет. Почему? Влияние среды – в Корее просто не принято жаловаться! И ген себя в фенотипе не проявляет. А вот корейцы с таким геном, живущие в США, прекрасно жалуются с той же частотой, что и американцы.
К чему я веду?.. Мир меняется очень быстро. Меняется обстановка вокруг нас, транспорт, привычки, электромагнитный и информационный фон, еда. В этих условиях решить систему «генетических уравнений» с учётом изменения среды практически нереально. Но ремонтировать наш генотип на уровне физических признаков нам всё же придётся – из-за накопления генетического груза, который не выметается отбором.
Ну и когда мы будем приходить и заказывать ребёнка хотя бы по физическим параметрам?
– Общественное развитие предсказать невозможно. Если в большинстве стран исследования в области генной инженерии на человеке запретят, человечество ждёт деградация, отупение, одичание, а значит, снова включение естественного отбора и опять достижение современной стадии развития. После чего последует вторая попытка взять эту высоту. То есть рано или поздно брать её всё равно придётся, если мы как вид хотим выжить.
Автор: Александр Никонов
фото: личный архив А. Марков
