Коллектив авторов - Теории всего на свете

• Название: Теории всего на свете
• Автор: Коллектив авторов
• Издательство: Лаборатория знаний: Лаборатория Базовых Знаний
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-93208-210-2

«Напишите о вашем самом любимом, самом интересном, глубоком и изящном объяснении», – попросил издатель и писатель Джон Брокман известнейших ученых всего мира, работающих в разных областях науки, а потом собрал полученные эссе в книге, которую вы сейчас держите в руках. На ее страницах – рассказы о теориях, помогающих понять главные идеи физики и астрономии, экономики и психологии, биологии и многих других наук. Чтение это увлекательное, ведь среди авторов сборника – Джаред Даймонд, Нассим Талеб, Стивен Пинкер, Мэтт Ридли, Ричард Докинз и другие выдающиеся умы современности.

---

Так, у городских жителей «включаются» некоторые гены, отвечающие за дыхательную систему: возможно, предполагает Идахдур, чтобы компенсировать повышенную уязвимость по отношению к астме и бронхиту в этой среде, полной смога. По мнению Идахдура и ряда его коллег, эпигенетические механизмы изменили экспрессию многих генов в этих трех берберских сообществах, тем самым создавая популяционные различия между ними.

Психиатры, психологи, врачи-терапевты с давних пор озабочены проблемой детских переживаний, особенно тем, как этот опыт формирует наши взрослые привычки, воззрения и модели поведения. Однако главное внимание они до последнего времени обращали на то, как мозг интегрирует и вспоминает эти случаи. Эпигенетические исследования выдвигают свое объяснение. Так, крысы-матери, которые проводят больше времени за вылизыванием и прихорашиванием детеныша в течение первой недели после его рождения, могут похвастаться потомством, которое во взрослую пору жизни оказывается лучше приспособленным к окружающей среде. Исследователь Моше Жиф полагает: такая поведенческая адаптация происходит благодаря тому, что в этот критический период запускаются определенные эпигенетические механизмы, включающие более активный вариант гена, который кодирует определенный белок. А затем этот белок, посредством сложных биологических процессов, создает своего рода петлю обратной связи в гиппокампе (находящемся в мозгу), позволяя таким крысам эффективнее справляться со стрессом[49].

Эти поведенческие модификации сохраняют стабильность в течение всей взрослой жизни. Однако, как отмечает Жиф, когда в мозг взрослой крысы вводят некоторые химические вещества, призванные изменить эпигенетические процессы и подавить экспрессию соответствующего гена, наши «хорошо приспособленные» крысы начинают пугаться и впадать в тревожное состояние. Когда же вводят вещества, запускающие эпигенетические процессы, которые, напротив, усиливают экспрессию данного гена, опасливые взрослые крысы (те, что в детстве получали мало материнской заботы и ласки) успокаиваются и расслабляются.

Гены несут в себе инструкции. Эпигенетические факторы управляют тем, как эти инструкции выполняются. Как утверждают ученые, по мере нашего взросления и старения подобные эпигенетические процессы продолжают вносить модификации в наше тело, тем самым влияя на то, кем мы являемся. Так, пятидесятилетние близнецы проявляют втрое больше эпигенетических модификаций, нежели близнецы трехлетние, а двойняшки, воспитываемые порознь, показывают больше эпигенетических изменений, чем те, что растут вместе. Эпигенетические исследования доказывают: ни гены, ни среда не предопределяют судьбу заранее – даже у нас с вами.

Это показала, в частности, Шелли Тейлор. Изучая аллель (генетическую вариацию) системы выработки серотонина, она совместно с коллегами продемонстрировала, что симптомы депрессии проявляются лишь тогда, когда экспрессия этого аллеля происходит на фоне определенных условий окружающей среды. Более того, Тейлор утверждает, что люди, выросшие в нестабильных семьях, на протяжении всей жизни более подвержены депрессии, тревожности, онкологическим и сердечно-сосудистым заболеваниям, диабету, ожирению[50]. Что это – эпигенетика в действии? Возможно.

Еще сильнее впечатляет то, что некоторые эпигенетические инструкции передаются от одного поколения к другому – следующему. В наши дни документально подтверждены случаи межпоколенческих эпигенетических модификаций у растений и грибов. Есть предположения, что возможны они и у мышей. Гены подобны фортепианным клавишам; эпигенетические процессы управляют тем, как на этих клавишах будут играть, изменяя мелодию и даже передавая эти изменения грядущим поколениям. А в 2010 году журнал Science опубликовал статью, авторы которой утверждали, что генетические системы теперь следует считать наследуемыми, самоподдерживающимися и обратимыми.

Если эпигенетические механизмы способны не только влиять на наши интеллектуальные и физические возможности, но и передавать эти изменения нашим потомкам, эпигенетика будет иметь широчайшую сферу применения, включающую в себя происхождение, эволюцию и будущее жизни на Земле. Возможно, в ближайшие десятилетия ученые, занимающиеся эпигенетикой, поймут, каким именно образом бесчисленные силы, действующие в окружающей среде, влияют на наше здоровье и продолжительность нашей жизни, а потом отыщут лекарства для многих человеческих заболеваний и расстройств, объяснят тончайшие вариации личностных особенностей человека.

Джон Локк, философ XVII века, был убежден, что человеческий ум – чистый лист, на котором окружение пишет то, из чего сложится личность. С такой же самоуверенностью другие заявляли, что за наше развитие, болезни, образ жизни отвечают в первую очередь гены. Однако специалисты по общественным наукам многие десятилетия никак не могли объяснить механизмы, регулирующие поведенческие вариации между близнецами, среди членов родной семьи, в рамках одной культурно-цивилизационной группы. А биологам никак не удавалось точно определить гене тические причины многих психических расстройств и комплексных заболеваний. Теперь же выявлен принципиальный механизм объяснения подобных сложных явлений.

Эта новая область биологии сулит поистине революционные изменения. Мы обнаружили основополагающий процесс взаимодействия природы и воспитания. И для меня как для антрополога, долгое время пытающегося отыскать гармоничный срединный путь в научной области, безнадежно погрязшей в битве «природа или воспитание?», эпигенетика служит своего рода недостающим звеном.

Как птицы собираются в стаю

Джон Ноутон

Журналист, вице-президент кембриджского Вольфсонколледжа; автор книги From Gutenberg to Zuckerberg: What You Really Need to Know About Internet («От Гутенберга к Цукербергу: что вам на самом деле нужно знать об Интернете»)

Мое любимое объяснение – это идея Крейга Рейнольдса (опубликованная еще в 1987 году) о том, что стайное поведение птиц можно объяснить, предположив, что каждая птица следует в групповом полете трем простым правилам: отдельности (не тесни соседей), однонаправленности (лети туда же, куда твои соседи: речь идет об усредненном общем направлении) и согласованности (располагайся так же, как и твои соседи: речь идет об усредненном положении)[51]. Прекрасно, когда столь сложное поведение можно описать столь захватывающе простым способом.

Лимоны – штука быстрая

Барри Смит

Профессор, директор Института философии Школы передовых исследований Лондонского университета; автор книги Questions of Taste: The Philosophy of Wine («Вопросы вкуса. Философия вина»)

Если попросить человека расположить лимон на шкале между «быстрым» и «медленным», почти всякий скажет «быстрый», хоть мы и понятия не имеем почему. Возможно, человеческий мозг просто устроен таким образом, что склонен выдавать подобный ответ. Это какое-никакое объяснение, но оно представляется тупиком, если мы хотим узнать больше. И тут мы приходим к вопросу о том, чего мы, собственно, вообще ждем от объяснения: чтобы оно было верным или чтобы нас устраивало? Многие утвер ждения некогда представлялись самоочевидными, а теперь выясняется, что они ложны. Прямая линия явно служит кратчайшим расстоянием между двумя точками, но не в искривленном пространстве. То, что удовлетворяет наше мышление, еще не обязательно отражает реальность. С чего бы нам ожидать простой теории для сложно устроенного мира?

Витгенштейн высказывал любопытные суждения насчет того, чего мы хотим от объяснений, и знал, что нам могут пригодиться различные их типы. Иногда нам просто требуется больше информации, иногда нужно изучить механизм (скажем, крана или шкива), чтобы понять, как эта штука работает; а иногда потребен способ увидеть нечто знакомое в новом свете, чтобы постичь, что же это такое на самом деле. Витгенштейн знал и то, что бывают случаи, когда никакие объяснения не работают: «Погруженному в любовные переживания не очень-то поможет какая-нибудь объясняющая гипотеза»[52]. Как же насчет почти повсеместно одинакового ответа на, казалось бы, бессмысленный вопрос о быстроте и медленности лимонов? Когда нам просто говорят, что наш мозг устроен таким образом, чтобы так отвечать, нас эта версия не удовлетворяет. Но именно такие неполные объяснения подталкивают к дальнейшим умственным усилиям: это начало истории, а не конец. Напрашивается следующая фраза: почему же человеческие мозги так устроены? Какой цели служит такое их устройство? А дальше феномен свободных («автоматических») ассоциаций даст нам немаловажные указания на то, как работает сознание, позволяя выявлять так называемые кроссмодальные соотношения – неслучайные связи между разноплановыми свойствами, между различными органами чувств. (Модальность здесь – та или иная воспринимающая функция организма.)