Арман Мари Леруа - Мутанты. О генетической изменчивости и человеческом теле.

• Название: Мутанты. О генетической изменчивости и человеческом теле.
• Автор: Арман Мари Леруа
• Издательство: ООО "Издательство Астрель"
• Жанр: Биология
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-271-24665-4

Для того, чтобы посмотреть, как развивается зародыш, Клеопатра приказывала вспарывать животы беременным рабыням. Сегодня мы знаем о механизмах, которые заставляют одну-единственную клетку превращаться сначала в эмбрион, после – в ребенка, а затем и во взрослого человека, несравненно больше, чем во времена жестокой египтянки, однако многие вопросы по-прежнему остаются без ответов. Один из основных методов исследовать пути формирования человеческого тела – это проследить за возникающими в этом процессе сбоями или, как говорят ученые, мутациями. Именно об этих "неполадках", приводящих к появлению сиамских близнецов, двухголовых ягнят и прочих мутантов, рассказывает в своей увлекательной и порой шокирующей книге британский биолог Арман Мари Леруа.

Используя истории знаменитых "уродцев" в качестве отправной точки для своих рассуждений, автор подводит читателя к пониманию сложных законов, позволяющих человеческим телу на протяжении многих поколений сохранять относительную стабильность, оставаясь при этом поразительно многообразным.

УДК 575-2

ББК 28.704

ISBN 978-5-271-24665-4 (ООО "Издательство Астрель")

© Armand Marie Leroi, 2003

© Фонд Дмитрия Зимина "Династия", российское издание, 2009

© Е. Година, перевод на русский язык, 2009

© А. Бондаренко, оформление, 2009

Фонд некоммерческих программ "Династия" основан В 2002 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании "Вымпелком". Приоритетные направления деятельности Фонда – развитие фундаментальной науки и образования в России, популяризация науки и просвещение. В рамках программы по популяризации науки Фондом запущено несколько проектов. В их числе – сайт elementy.ru, ставший одним из ведущих в русскоязычном Интернете тематических ресурсов, а также проект "Библиотека "Династии" – издание современных научно-популярных книг, тщательно отобранных экспертами-учеными. Книга, которую вы держите в руках, выпущена в рамках этого проекта. Более подробную информацию о Фонде "Династия" вы найдете по адресу:

WWW.DYNASTYFDN.RU

---

Дарвин и сам знал о бирманском волосатом семействе. В книге "Происхождение человека и половой отбор" (1859) он пишет о том, что приданое, потребное для того, чтобы выдать Мафоон замуж, служит доказательством всеобщей непривлекательности чрезмерно волосатых женщин.[256] Никогда, однако, он не рассматривает волосатость в качестве атавистического признака. Зато его интересует связь между волосами и зубами. Некто м-р Уедербурн рассказал ему об индусской семье в Синде, нынешнем Пакистане, у членов которой – десяти мужчин в четырех поколениях – зубы практически отсутствовали. Однако эти мужчины не были волосатыми, напротив, они облысели практически с момента рождения. У этих лысых, беззубых индусов также отсутствовали потовые железы. Не способные к потоотделению, они увядали в жарком климате Хайдарабада.

Волосы, зубы, потовые и молочные железы (хотя Дарвин о последних не упоминает) – все эти на первый взгляд столь различающиеся по своему назначению и по плану строения органы на самом деле теснейшим образом связаны. В местах, где они расположены, кожа разрастается или образует пустоты для создания чего-нибудь новенького. Простая трубочка, представляющая собой волосяной фолликул, мощная наковальня из дентина и эмали, каковой является зуб, и выступающая тяжесть протоков, образующих молочную железу, – все это вариации на одну и ту же архитектурную тему. Генетические нарушения – а их более сотни, – поражающие одни из этих органов, часто наносят вред и другим.

Эти органы не просто связаны своим происхождением с кожей. Они и построены сходным образом. Пока волосяные фолликулы формируются по всему эмбриональному эпидермису, другие эпидермальные клетки скапливаются вместе или создают полости для образования зубов или молочных желез. Подобно фолликулам волос, каждый из этих органов представляет собой химеру, так как частично они образованы из эктодермы, частично – из мезодермы.

О родстве между всеми этими органами свидетельствуют формирующие их молекулярные сигналы. "Индусы" все еще живут неподалеку от Хайдарабада, где их по ошибке называют буддистами, тогда как в действительности они мусульмане. В 1934 году представители шести поколений "буддистов" образовывали восемь семейств. Сейчас число их намного увеличилось. Благодаря своей характерной внешности, они считают друг друга родственниками, но имя своего прародителя-мутанта давно позабыли. Как и сообщал в письме Дарвину его корреспондент, у них нет ни потовых желез, ни зубов (за исключением вдруг появившегося у кого-то моляра), но они все же обладают хоть и небольшой, но шевелюрой. Они – носители мутации гена, кодирующего белок эктодисплазин, который получил свое название вслед за нарушением, вызываемым его отсутствием: эктодермальная дисплазия.[257] Мутацией того же гена можно объяснить появление мексиканской голой собачки. Прозванная лысой собачкой, или ксолоитцкуинтль, собачка будто бы была выведена ацтеками еще в XIV столетии, возможно, для мяса, а скорее всего – как постельная грелка. Она тоже лысая, беззубая, с морщинистой сухой кожей из-за недостатка сальных желез.[258]

Еще более тесная родственная связь между органами обнаруживается благодаря одной странной разновидности аквариумных рыб. Примерно с основания сегуната Токугавы, то есть с начала XVII столетия, японские любители рыб вывели породу медака (Oryzias latipes), небольшую рыбку которая обычно живет на рисовых полях. Этих рыбок, своеобразную забаву бедняков, можно купить в японских городах в любом ночном магазинчике, причем во множестве разновидностей: альбиносов, пятнистых, с длинными плавниками – и мутантов без чешуи. Отсутствие покрова у рыбок медака, как и у индусов-буддистов, вызвано мутацией, выводящей из строя сигналы эктодисплазина.[259]

Использование одной и той же молекулы при формировании человеческих зубов, волосяных фолликулов и потовых желез – наследие эволюционной истории, общей для всех этих органов.[260] Очевидно, эту историю разделяют также – в той или иной степени – перья птиц и чешуя рыб и рептилий. Все эти органы эволюционировали из какого-то простого кожного образования, имевшегося у некоего отдаленного, давно исчезнувшего предка позвоночных. Никто в точности не знает, каким был этот орган. Вернее всего предположить, что он напоминал зубообразные чешуи, придающие коже акулы ее шершавость.

Наличие правильного сигнала может даже привести к неожиданному воскрешению органов, давно исчезнувших в процессе эволюции. У птиц нет зубов, но у их предшественников-динозавров они, несомненно, были. Если кусочек эктодермы с клюва куриного эмбриона пересадить на кусочек мезодермы, взятой из нижней челюсти зародыша мыши, а потом все это поместить в глазную орбиту молодой мышки, куриная ткань, лишенная зубов в течение 60 миллионов лет, внезапно начнет их продуцировать, и тогда появятся куриные зубки, напоминающие по форме маленькие моляры, построенные из дентина и эмали.[261] Это означает, что молекулярные сигналы, которыми пользовался Tyrannosaurus rex для создания своих могучих клыков, не отличаются от тех, с помощью которых формируются миниатюрные моляры у маленькой мышки. Эти-то сигналы, по-видимому, и были утрачены у птиц.

Возможно, в основе появления добавочных сосков или даже грудей у некоторых людей лежит та же самая причина – возрождение древней системы сигналов, частично похороненной в процессе эволюции. У людей и человекообразных обезьян имеется только два соска, но у большинства млекопитающих их больше. Иногда дополнительный сосок – всего лишь маленькое темное пятнышко, расположенное где-то на животе; но бывает и так, что на теле появляются полностью сформированные лишние грудные железы. Добавочные соски встречаются довольно часто: от 2 до 10 процентов населения обладает по меньшей мере одним таким образованием. У европейцев дополнительные соски или груди обычно располагаются ниже соответствующих нормальных органов, часто прямо на линии, идущей от обычного органа к животу. Любопытно, что у японских женщин дополнительные органы располагаются выше нормальных, нередко под мышками.[262]

Дополнительные молочные железы на бедре (Библиотека Уэллком, Лондон).

Подобное появление добавочных сосков заставляет вспомнить древние "молочные линии" – десять пар расположенных в два ряда сосков, которые тянулись от подмышек до бедер у некоторых предковых млекопитающих. Молочные железы в подмышках найдены у лемуров (Gaelopithecus volans), а рекордное число сосков, обнаруженных у одного человека, равняется девяти – пять с одной стороны туловища, четыре с другой. Где бы они ни находились, дополнительные молочные железы работают в точности как нормальные: они разбухают и даже выделяют молоко во время беременности. Имеются сведения о том, что женщины вскармливали детей из дополнительных, расположенных на бедрах, молочных желез. Дополнительные соски и груди регулярно появляются в некоторых семьях, хотя вызывающая их мутация (или мутации) пока что не идентифицирована. Тем не менее группа лондонских ученых пытается определить мутацию в линии мышей, имеющих восемь сосков вместо обычных шести. Они уже назвали новый ген "скараманга" ("scaramanga"), по имени злодея в фильме о Джеймсе Бонде "Человек с золотым ружьем", у которого как символ его преступной натуры имелся дополнительный сосок в верхней части грудной клетки с левой стороны.[263]

Артемида Эфесская

Разговор о груди возвращает нас к Линнею. В 1761 году, став знаменитым после публикации "Системы природы", Линней выпустил в свет одну из своих менее известных работ: обзор животных Швеции под названием "Фауна Швеции". Заглавие было революционным: термин "фауна" – от римского имени бога Пана – был впервые использован для подобного труда. Это был прямой аналог изобретенного ранее и к тому времени широко распространенного термина "флора". Для фронтисписа своей книги Линней выбрал любопытный символ, изображение греческой богини Артемиды, или Дианы, Эфесской. Мы не знаем, почему он предпочел именно этот образ, но можем высказать на этот счет некоторые предположения.

Артемида Эфесская была в силу необъяснимой двойственности греческих божеств одновременно богиней природы и городов. В изначальном воплощении как объект культа, процветавшего в Малой Азии около VI века до н.э. она считалась защитницей от злых сил, и ее образ помещали на городских стенах в окружении отличительных признаков страны, изображений виноградных гроздьев и льнувших к ней животных наподобие львов, змей, птиц и гарпий. Извлеченная из эфесских руин, в XVIII веке она стала символом дикой природы и разума. Якобинцы даже посвятили ей Храм разума, который некогда возвышался в Страсбурге, но до нашего времени не сохранился. Возможно, поэтому Линней поместил ее в самом начале своей "Фауны" в знак победы Разума над Природой, хотя и шведской: разлученная со своей средиземноморской родиной, Артемида стоит среди прогуливающихся оленей.[264]