Ученые до сих пор исследуют на молекулярном уровне то, что произошло в Оверкаликсе. Но некоторые другие исследования «мягкого наследования» поддерживают идею, что эпигенетика сперматозоидов закладывает глубокие наследуемые признаки… Мужчины, начавшие курить в 11 лет и раньше, имеют более низкорослых детей (особенно сыновей), чем мужчины, закурившие в более позднем возрасте, даже если курильщики из начальной школы быстро бросили свою привычку. Точно так же сотни миллионов азиатов и африканцев, жующих орехи бетеля – стимулятор примерно такой же силы, как капучино, – в два раза сильнее рискуют, что станут отцами детей с сердечной недостаточностью и нарушением обмена веществ. И хотя нейробиологи не всегда могут найти анатомические различия между мозгом здорового и душевнобольного человека, они могут отыскать различные метильные последовательности в мозге – и в сперматозоидах – страдающего шизофренией или маниакально-депрессивным синдромом. Это заставило ученых пересмотреть свои предположения о том, что зигота тщательно избавляется от всех изъянов, которые сперматозоид и яйцеклетка приносят из внешней среды. Это значит, что биологические недостатки отцов могут передаться их детям, а также детям их детей (точно как в родословной ветхозаветных патриархов).
Первенство сперматозоидов в определении долгосрочных последствий для здоровья ребенка – это, пожалуй, наиболее странный момент во всем механизме «мягкого» наследования. Народные приметы предостерегают, что любые впечатления матери – например, встреча с одноруким человеком – могут нанести сильнейший вред ребенку; современная наука, в свою очередь, добавляет, что роль отца в генетике ребенка еще важнее. Вместе с тем, эти специфические родительские эффекты не стали совсем уж неожиданными, науке уже было известно, что материнская и отцовская ДНК передается детям не вполне одинаково. Если самцы львов покрывают самок тигров, у тех рождается лигр – 3,5 метровая кошка, по весу вдвое превосходящая среднего «царя зверей». Но если тигр-самец оплодотворит львицу, получившийся в итоге тигролев будет далеко не таким здоровенным. Подобные расхождения наблюдаются и у других млекопитающих, а это значит, что попытки Ильи Иванова оплодотворить самок шимпанзе и человеческих женщин были совсем не симметричны друг другу, как он надеялся. Иногда отцовская и материнская ДНК даже вступают в конфликт за контроль над плодом. Это, к примеру, происходит в случае с геном IGF.
В данном случае расшифровка названия гена помогает определить его обязанности: IGF обозначает insulin-like growth factor (инсулиноподобный фактор роста), он заставляет ребенка в утробе вырастать до определенных размеров быстрее, чем это подразумевает нормальное развитие. Но в то время как отец хочет, чтобы оба гена IGF работали вовсю, чтобы получился большой крепкий ребенок, который быстро вырастет и начнет передавать свои гены, мать стремится успокоить эти гены, чтобы первенец не повредил ее внутренние органы или вовсе не убил ее при родах, перед тем как она успеет произвести на свет других детей. В итоге получается примерно такая же борьба, как в доме престарелых за грелку: сперматозоид стремится «пристегнуть» ген IGF в нужное место, в то время как яйцеклетка хочет от него избавиться.
Сотни прочих «запечатленных» генов в нашем организме включены или выключены в зависимости от того, кто из родителей передал их нам. Сорок процентов генов из генома Крейга Вентера имели материнские/отцовские различия. Удаление одинаковых участков спирали ДНК, которые могут привести к различным заболеваниям, зависит от того, отцовская или материнская хромосома является неполноценной. Некоторые запечатленные гены даже могут переключаться со временем: у мышей (возможно, как и у людей) материнские гены осуществляют контроль деятельности мозга в детстве, а затем эта задача переходит к отцовским генам. Фактически мы, пожалуй, неспособны выжить без правильного «эпигендерного» импринтинга. Ученые легко могут сконструировать эмбрион мыши с двумя наборами мужских или двумя наборами женских хромосом. При современном уровне развития генетики это не такое уж сложное дело. Но эти «двугендерные» эмбрионы погибнут еще в утробе. Когда ученые добавили несколько клеток организмов противоположного пола, чтобы помочь эмбрионам выжить, самцы стали огромными и пухлыми, как младенцы на картинах Ботеро (спасибо гену IGF), но имели ничтожно малый мозг. У самок же было субтильное тело, но нестандартно большой мозг. Соответственно, разбежки вроде разницы в размере мозга Эйнштейна и Кювье стоит рассматривать только как причуды родословных их родителей: подобным образом распространяется и склонность мужчин к облысению.
Так называемые эффекты родительского происхождения также возродили интерес к одной из самых вопиющих научных фальсификаций, когда-либо совершенных. Учитывая непрочность такой дисциплины, как эпигенетика – в течение последних 20 лет специалисты еще только начали разбираться в ее тонкостях – можно представить, что специалист, который когда-то давным-давно пробирался через все премудрости паттернов, должен бороться за интерпретацию своих результатов, не говоря уже о том, чтобы соглашаться с мнением коллег. И австрийский биолог Пауль Каммерер боролся – за науку, любовь, политику и много за что еще. Однако некоторые современные эпигенетики видят его историю, как, возможно, лишь горькое напоминание о том, как опасно совершать открытия, опережая свое время.
* * *
Амбиции Пауля Каммерера по поводу переделывания природы были не меньше, чем у алхимика, а способности мучить мелких животных – не меньше, чем у подростка. Каммерер утверждал, что может изменить окраску саламандр, даже раскрасить их в горошек или в полосочку, просто окружив их ландшафтом необычного цвета. Он заставлял любящих солнце богомолов принимать пищу в темноте и ампутировал у асцидий хоботки, просто чтобы посмотреть, как это скажется на их потомстве. Он даже утверждал, что может выращивать амфибий с глазами или без, в зависимости от того, сколько солнечного света они получали, будучи головастиками.
Триумфом – и фиаско – для Каммерера стала серия опытов с одной из самых необычных амфибий – жабой-повитухой. Большинство видов жаб спариваются в воде, отпуская оплодотворенную икру в свободное плавание. Жабы-повитухи занимаются любовью на суше, и, поскольку икра на суше гораздо более уязвима, самец наматывает гроздь икринок на свои задние ноги, как гроздь винограда, и таскает их с собой, пока не вылупится потомство. Не отступая от своих чудных привычек, Каммерер в 1903 году решил заставлять жаб-повитух размножаться в воде, увеличивая температуру в террариуме. Тактика сработала: жабы становились сморщенными, как сушеные абрикосы, если не проводили все время в воде, и те, кто выживал, с каждым поколением становились все более любящими воду. У них удлинялись жабры, вырабатывалось слизкое желеобразное покрытие, защищающее икринки от воды, а также (запомните это) развивались «брачные мозоли» – черные шершавые наросты на передних конечностях, помогающие самцу захватывать своих скользких партнерш во время совокупления в воде. Что самое интересное, когда Каммерер возвращал несчастных амфибий в более прохладные и сухие помещения и позволял им спариваться, то их потомки (которым никогда не приходилось жить в условиях пустыни) якобы наследовали признаки водяных животных и передавали их дальше, своим потомкам.
Каммерер объявил о результатах своих опытов к 1910 году. В течение следующих десяти лет он использовал эти и другие опыты (казалось, что у него не было ни одной неудачи), чтобы доказать, что в надлежащих условиях животных можно изменять как угодно. Подобные мысли в то время имели глубокий марксистский подтекст, так как марксисты считали, что единственная причина, по которой нищенские народные массы находятся на самом дне социальной лестницы, это их ужасное окружение. Как убежденный социалист, Каммерер с легкостью спроецировал свои доказательства и на человеческое общество: по его мнению, воспитание и природное окружение были понятиями одного порядка.
Пауль Каммерер, австрийский биолог-мученик, совершивший одну из самых грандиозных афер в истории науки, может считаться невольным первопроходцем в эпигенетике (фото использовано с разрешения Библиотеки Конгресса)
В биологической науке наблюдалась полнейшая неразбериха – дарвинизм считался спорным учением, ламаркизм был практически мертв, законы Менделя еще не восторжествовали, а Каммерер при этом обещал, что может объединить Дарвина, Ламарка и Менделя! К примеру, он проповедовал, что подходящая окружающая среда действительно может пробудить благоприятные гены к существованию. И люди на полном серьезе проглатывали его теории: книги Каммерера становились бестселлерами, он ездил по всему миру с лекциями, которые собирали аншлаги. В этих «ток-шоу» Каммерер, в частности предлагал «лечить» гомосексуалистов с помощью пересадки яичек, а также принять по всему миру сухой закон, аналогичный американскому, так как сухой закон неизбежно должен превратить следующие поколения американцев в сверхлюдей, без малейшей тяги к спиртному.
