Кровь помнит
Могут ли потомки унаследовать опыт отцов? Можно ли менять наследственность, не меняя ДНК, и меняет ли это наши представления об эволюции? Рассказываем об одном из самых нашумевших открытий в биологии
Чуть больше десяти лет назад то одна, то другая лаборатория в разных странах мира стала сообщать об эффектах, само упоминание о которых ранее отказался бы публиковать уважающий себя научный журнал. Стресс, пережитый отцом, повышает вероятность неврозов и депрессии у детей. У детей и внуков голландцев, переживших в утробах матерей Голодную зиму 1944-45 гг., повышен риск развития диабета второго типа. То есть беременная прабабушка голодала, а у правнука из-за этого диабет. У грызунов наоборот: если самец крысы страдает ожирением, то у его дочерей (почему-то не у сыновей) увеличивается риск диабета. Но и то, и другое – наследование приобретенных признаков. В XIX веке оно считалось чуть ли не самоочевидным фактом. Потом биологи доказали, что подобное невозможно, и построили на этом всю теорию эволюции. И вот «невозможное» явление было обнаружено. Как его объяснить и как теперь быть с механизмами эволюции?
Отрезанные хвосты
Если спортсменка накачала мускулы, родится ли ее сын сильным? А если отрезать мыши хвост, будут ли мышата короткохвостыми? Дарвин считал, что это вполне вероятно. Он допускал, что признаки, приобретенные особью в течение жизни, наследуются потомками. Того же мнения держалось абсолютное большинство последователей Дарвина. Идея казалась настолько естественной, что ученые мужи предпочитали игнорировать простой факт: женщины рождаются девственницами, а сыновья последователей ислама и иудаизма – необрезанными. Август Вейсман в конце XIX в. отрезал хвосты нескольким поколениям мышей, пытаясь убедить коллег, что хвосты потомства от этого совершенно не укорачиваются. Но вера в наследование приобретенных признаков была так сильна, что его усилия остались почти тщетными.
Однако в середине XX века биологи открыли, что основа наследственности – это ДНК в половых клетках. Чтобы потомки унаследовали новый признак, нужно изменить эту ДНК, а вовсе не тело родителя. Представьте, что организм будущей матери – это огромное здание, и глубоко в подвале за стальными дверями хранится чертеж такого же здания (ДНК в половых клетках). Вера в наследование приобретенных признаков – это вера, что если пристроить к зданию флигель или заложить окно кирпичом, то эти же изменения появятся и на чертеже, хранящемся в подвале. Конечно же, это абсурд.
Как же тогда происходит эволюция? Если совсем кратко и просто, исходный материал эволюции – это мутации, случайные изменения ДНК. Некоторые из них по чистой случайности оказываются полезными – например, удлиняют шею у предков жирафа. Главный двигатель эволюции – естественный отбор – подхватывает такие мутации и, накапливая их, формирует все более сложные и совершенные структуры. Во второй половине XX века такой взгляд на эволюцию утвердился не только в головах ученых, но и в школьных учебниках. Думать о наследовании приобретенных признаков казалось просто неприличным.