Текст книги "Геном. Автобиография вида в 23 главах"

Безусловно, проблема не ограничивается только образованием форм множественного числа слов. Сюда добавляются прошедшее время, пассивная форма глаголов, всевозможные наклонения, суффиксы, словосочетания и использование многочисленных правил грамматики, которые мы сами часто не помним, но находим правильные формы благодаря инстинктивному чутью. Однако у больных с речевым дефектом SLI этого чутья нет. После того как Гопник опубликовала результаты своих исследований, проведенных с членами все той же английской семьи, она подверглась массированной атаке критиков. Оппоненты утверждали, что все трудности с речью гораздо проще можно объяснить проблемами, связанными с системами воспроизведения речи, чем фантазировать о врожденном чувстве грамматики. «Факт, что люди с речевым дефектом SLI неправильно используют множественное число и прошедшее время, ввел Гопник в заблуждение, – писали критики. – В статье Гопник не указала на то, что члены этой семьи страдали очень серьезным врожденным дефектом речи, который вел не только к возникновению сложностей с грамматикой, но и проявлялся в бедности словарного запаса и ограниченности семантических способностей. У них были проблемы с пониманием любых сложных речевых оборотов» (Fletcher Р. 1990. Speech and language deficits. Nature 346:226).

В критике прослеживалась также обида на то, что кто-то пасется на чужом поле – английская семья с речевыми дефектами была открыта не Гопник, как она смеет лезть со своими теориями туда, где уже давно все исследовано? Но, критикуя Гопник, ее оппоненты сами подтверждали правильность ее теории. Ведь для образования сложных речевых оборотов как раз и нужна грамматика. А так получалось логическое противоречие: проблемы с грамматикой у больных с синдромом SLI возникают из-за того, что в своей речи они допускают грамматические ошибки.

Гопник была не из тех, кто отступает. Используя тот же набор приемов и тестов, она продолжила исследования синдрома SLI у людей, разговаривающих на других языках: японцев и греков. Вскоре она вновь показала, что проблемы лежат именно в плоскости основных принципов грамматики. Например, в греческом языке есть слово «ликос», что означает волк, и «ликантропос» – оборотень, или человек-волк. Буквосочетание «лик» является корнем слова волк, но самостоятельно оно никогда не употребляется. Если нужно образовать сложное слово, окончание «ос» (буква «с», если вторая часть сложного слова начинается с согласной, отбрасывается). Это правило интуитивно чувствуют не только греки. Поэтому мы правильно используем и образуем слова, в основе которых лежат греческие корни, например «технофобия».

Но это простое правило с трудом дается грекам с синдромом SLI. Они знают слова «ликофобия» и «ликантропос», но не замечают того, что они составные, поэтому не могут свободно образовывать новые слова на основе известных им корней. Чтобы говорить, больным SLI приходится хранить в памяти весь набор слов и их форм. Гопник пишет: «Мы можем представить их как людей без родного языка». Они с таким же трудом изучают свой родной язык, как мы изучаем иностранный, постоянно вспоминая чуждые нам словосочетания и грамматические правила (Gopnik М. et al. 1996. Genetic language impairment: unruly grammars. In: Runciman W. G., Maynard Smith J., Dunbar R. I. M. (eds). Evolution of social behaviour patterns in primates and man, p. 223–249. Oxford University Press, Oxford; Gopnik M. (ed.) 1997. The inheritance and innateness of grammars. Oxford University Press, Oxford).

Гопник признает, что у некоторых больных с синдромом SLI действительно были низкие показатели коэффициента IQ, установленного по неразговорным тестам, но у других эти показатели были выше среднего уровня. Так, в одной паре разнояйцовых близнецов у брата с речевым дефектом SLI коэффициент IQ по неразговорным тестам был выше, чем у его здорового брата. Гопник также признает, что у больных с синдромом SLI всегда есть проблемы со слухом и произношением слов, но она утверждает, что это вторичное явление. Например, ее пациенты легко различали и правильно употребляли слова «ball» (мяч) и «bell» (колокол), но часто вместо «fell» (упал) говорили «fall» (падать) – они допускали грамматические ошибки, а не просто путали слова. Гопник была возмущена, когда один из ее оппонентов, имея в виду все ту же английскую семью со случаями синдрома SLI в трех поколениях, сказал, что со стороны может показаться, будто говорят необразованные или опустившиеся люди. Проведя много времени в этой семье и приняв участие в их многочисленных семейных торжествах, Гопник утверждает, что в общении это умные и интеллигентные люди.

Чтобы проверить версию о вторичности слуховых и артикулярных проблем у больных с синдромом SLI, Гопник разработала систему письменных тестов. Например, она предлагала выбрать из двух предложений неправильное: «Не was very happy last week when he was first» (Он был рад тому, что выиграл на прошлой неделе) и «Не was very happy last week when he is first» (Он был рад тому, что выигрывает на прошлой неделе). Для большинства людей вполне очевидно, что второе предложение написано с ошибкой. Но больные с синдромом SLI считали, что ошибки нет ни в одном из предложений. Вряд ли это явление можно объяснить проблемами со слухом или с произношением слов (Gopnik М., Goad Н. 1997. What underlies inflectional error patterns in genetic dysphasia? Journal of Neurolinguistics 10: 109138; Gopnik M. 1999. Familial language impairment: more English evidence. Folia Phonetica et Logopedia 51: 5–9).

Сторонники артикулярно-слуховой теории выдвинули свои аргументы. Недавно было показано, что у больных с синдромом SLI проявляется дефект «звукового маскирования», который состоит в том, что они не различают звук сигнала, если этот звук сопровождается посторонними шумами. Сигнал приходилось делать на 45 децибел громче того уровня, который подходил для здоровых людей. Другими словами, у таких больных затруднено восприятие речи, поскольку они слышат голос, но плохо различают окончания слов и интонацию, с которой они произносятся.

Данное открытие не столько опровергает теорию о «грамматической» основе афазии, сколько указывает на более интересное эволюционное объяснение обнаруженных закономерностей: мозговые центры, отвечающие за разговор и слух, тесно взаимосвязаны, а также связаны с центром, отвечающим за грамматическое чутье языка, и все эти центры страдают при синдроме SLI. Позже было установлено, что речевой дефект SLI возникает в результате органического поражения строго определенной области мозга на третьем триместре беременности. Это поражение связано с активностью дефектного белка, кодируемого геном на хромосоме 7. Магнитно-резонансное обследование больных подтвердило наличие пораженных участков мозга. Не удивительно, что эти участки находились в двух речевых областях мозга: области Брока и области Верника.

В мозгу обезьян также есть центры, соответствующие речевым областям человека. Нервные клетки в области Брока у обезьян контролируют работу мимических и гортанных мышц, а также языка. Клетки в области Верника отвечают за распознавание голосовых сигналов в стае обезьян. Это как раз те нелингвистические проблемы, с которыми сталкиваются больные с синдромом SLI: произношение слов и их слуховое восприятие. У предков людей речевые центры возникли на основе более древних центров, отвечающих за воспроизведение и анализ звуков, которые в свою очередь тесно связаны с центрами слуха и управления мускулатурой лица и гортани. Речевые центры развились как надстройка над всей этой системой, заключив в себе инстинкт грамматики: способность к манипулированию наборами слов в соответствии с грамматическими правилами. Отсутствие дополнительных центров не позволяет другим человекообразным обезьянам научиться говорить. Об этом можно судить по результатам многочисленных длительных и трудоемких экспериментов ученых, увлеченных идеей научить обезьян разговорной речи. И хотя все они потерпели неудачу, был собран обширный материал, однозначно подтверждающий тот факт, что речь органически вплетена в функции произношения и восприятия звуков. (Тем не менее эта связь довольно гибкая – у глухонемых ядра мозга, ответственные за грамматику и язык, переключаются на совместную работу с другими участками мозга, отвечающими за зрительное восприятие и распознавание знаков.) Генетический дефект поражает все три области мозга – ответственные за грамматику, произношение и восприятие слов (Pinker S. 1994. The language instinct: the new science of language and mind. Penguin, London).

Сейчас представление о назначении центров Брока и Верника у обезьян несколько изменилось. Скорее всего, у обезьян эти центры не были связаны с восприятием и обработкой звуков. Их назначение состояло в восприятии и передаче сообщений с помощью мимики и жестов. Именно язык глухонемых был первым языком предков человека. Жестикуляция сопровождалась звуками, которые затем стали основным носителем информации. Это случилось довольно неожиданно в результате мутации в гене FOXP2 на хромосоме 7, которая произошла примерно 100 000 лет назад – время появления на Земле вида Horn о sapiens (Gentilucci М., Corballis М. С. 2006. From manual gesture to speech: a gradual transition. Neuroscience and Biobehavioral Review. К моменту перевода этой книги статья еще находилась в печати, но препринт доступен на сайте журнала).

Нельзя придумать лучшего подтверждения предположению Уильяма Джеймса, которое он сделал еще в XIX столетии: сложное поведение человека сформировалось в процессе эволюции за счет добавления новых инстинктов, а не за счет вытеснения инстинктов предков благодаря обучению. Теория Джеймса нашла подтверждение в конце 80-х годов XX столетия в работах психологов-эволюционистов. Наиболее выдающиеся среди них – антрополог Джон Туби (John Tooby), психолог Леда Космидес (Leda Cosmides) и психолог-лингвист Стивен Пинкер (Steven Pinker). Их идея состояла в следующем: «Основная цель общественно-социологических наук XX столетия заключалась в выявлении фактов влияния социальных условий на наше поведение. Мы хотим перевернуть проблему с головы на ноги и установить, как врожденные социальные инстинкты человека управляли общественно-социальным развитием общества». Например, то, что все люди улыбаются от удовольствия или хмурятся при неприятностях, а также то, что мужчины находят молодых женщин более сексуальными, объясняют наличием врожденных инстинктов, а не влиянием общественных традиций. Другими примерами инстинктов могут быть романтическая любовь в юности и религиозные верования, присущие всем народам. Согласно теории Туби и Космидес культура является продуктом человеческой психологии, но не наоборот. Было огромной логической ошибкой противопоставлять обучение инстинктам, так как в основе способности учиться лежат врожденные инстинкты, определяющие тенденции выбора не только способа обучения, но и предмета обучения. Например, обезьян (да и людей тоже) гораздо проще научить опасаться змеи и убегать от нее, чем научить их бояться бабочек. Все же для реализации врожденных способностей обучение необходимо. Боязнь змеи – это инстинкт, который реализуется через обучение (Mineka S., Cook М. 1993. Mechanisms involved in the observational conditioning of fear. Journal of Experimental Psychology, General 122: 23–38).

В чем же состояла «эволюционность» идей эволюционных психологов? Они не касались вопросов происхождения инстинктов в результате изменчивости и не рассматривали механизмов естественного отбора инстинктов. Эти вопросы, безусловно, важны и интересны, но чрезвычайно сложно проследить эволюцию мозга человека, поскольку она происходила медленно, не оставляя явных следов в окаменелостях наших предков. Эволюционизм данной группы исследователей концентрировался на третьей парадигме Дарвина – эволюции с целью адаптации к условиям окружающей среды. Чтобы разобраться, как работает орган, нужно понять «суть» его компонентов. Точно так же мы поступаем, когда хотим понять работу сложного механизма. Стивен Пинкер на лекциях доставал из кармана непонятное устройство и объяснял назначение его отдельных элементов, после чего становилось ясно, что устройство предназначено для извлечения косточек из маслин. Леда Космидес с той же целью использовала швейцарский ножик с множеством лезвий и других устройств и на этом примере демонстрировала диалектику связи функций отдельных элементов с общим назначением предмета исследований, и наоборот. Невозможно разобраться в работе фотоаппарата, если не знать, что он служит для получения изображений на фотопленке путем фокусирования лучей света. Бессмысленно также объяснять устройство объектива, не упомянув, что в природе глаз используется почти с той же целью. Пинкер и Космидес доказывали, что этот принцип применим и при изучении мозга человека. Ядра мозга, так же как разные лезвия швейцарского ножика, предназначены для выполнения определенных функций. Альтернативная теория, одним из сторонников которой является Хомски (Chomsky), рассматривает мозг как простую сеть нейронов и синапсов. Ее усложнение происходит не под контролем генов, а в соответствии с физическими и статистическими законами. Но теории пока не достает четких объяснений того, как хаотические процессы саморазвития приводят к образованию сложных структур, нацеленных на решение строго определенных задач.

По иронии судьбы именно сложность организации живых организмов была аргументом противников теории эволюции на протяжении первой половины XIX столетия. Так, Уильям Палей (William Paley) говорил: «Если вы найдете камень на земле, то вряд ли зададитесь вопросом, откуда он здесь появился; но если найдете часы, вы будете уверены, что где-то в этих краях живет часовщик. Так и изысканная сложность и функциональность, свойственные всем живым организмам, являются лучшим доказательством существования Бога». Гениальность Дарвина заключалась в том, что в основном аргументе против эволюции – невероятной сложности живых существ – он увидел столь же явное подтверждение эволюционного процесса. Эволюционист и рьяный дарвинист Ричард Давкинс (Richard Dawkins) писал: «Слепого часовщика зовут естественный отбор. Шаг за шагом в течение миллионов лет из миллионов разнообразных индивидуумов отбираются наиболее приспособленные особи, что ничуть не хуже объясняет многообразие и сложность современных организмов» (Dawkins R. 1986. The blind watchmaker. Longman, Essex).

Языковой инстинкт, которым все мы наделены, – это как раз пример сложной эволюционной адаптации. Благодаря дару речи наши предки могли предельно ясно и в мельчайших подробностях обмениваться информацией, недоступной никаким другим видам животных. Не трудно представить, насколько это было важно и полезно для выживания в африканской саване: «Пройди немного вперед по этому ущелью и поверни налево у большого дерева, там увидишь тушу жирафа, которого мы только что убили. Но будь внимательным, у кустов по правую сторону мы заметили спящего льва». Два предложения с неоценимой информацией, столь необходимой для выживания того, кто слушает. Два счастливых билета в лотерее естественного отбора, которые будут упущены индивидуумом, не владеющим языком и грамматикой.

Открытие того, что грамматика является врожденным инстинктом человека, было ошеломляющим. У языкового инстинкта есть свой ген, лежащий на хромосоме 7, который выполняет по крайней мере часть работы по формированию определенных участков мозга зародыша, делая их чувствительными к восприятию и пониманию речи. Но нам до сих пор неизвестно, как этот ген выполняет свою работу. Идея того, что какой-то ген может непосредственно влиять на усвоение грамматических правил, многим социологам до сих пор кажется вздорной. Несмотря на наличие многочисленных экспериментально подтвержденных фактов, они продолжают считать, что ген на хромосоме 7 влияет на речь опосредованно, нарушая слуховые функции мозга. Такое неприятие вполне объяснимо: на протяжении столетия доминировали представления о том, что инстинкты остались у животных предков, а у людей они вытеснены обучением. Представление о том, что обучение – это проявление инстинкта, многих повергает в шок.

В этой главе я познакомил вас с аргументами психологов-эволюционистов – приверженцев новой, бурно развивающейся дисциплины, в основе которой лежит анализ эволюционной приспособленности мозговых центров с целью изучения общих закономерностей поведения и психики людей. Во многом это перекликается с целями и задачами ученых, занимающихся генетикой поведения (подробно об этих исследованиях мы говорили в главе 6). Существенное различие заключается в подходах к проблеме, из-за чего между представителями этих двух направлений часто возникают горячие диспуты. Генетика поведения ищет различия между индивидами, а затем пытается объяснить это различие с точки зрения варьирования генов. Психологи-эволюционисты нацелены на поиск и изучение того, что является общим в поведении и психологии и характерно или присуще от рождения всем людям. Всечеловеческая общность этих явлений и закономерностей предполагает отсутствие какого-либо варьирования на уровне генов. Такое единообразие можно объяснить тем, что естественный отбор отсеивал любые вариации в генах, контролирующих основы человеческого поведения и способности к общению и обучению. Психологи-эволюционисты утверждали, что даже если генетикам, изучающим поведение людей, удается найти разные варианты одного гена, то это значит, что данный ген – не самый важный у человека. На это генетики отвечали, что все известные гены изменяются с некоторой частотой, поэтому вряд ли психологам когда-нибудь удастся найти такие «важные» гены, которые смогут объяснить общечеловеческие закономерности психологии.

Скорее всего, дальнейшие исследования примирят представителей этих двух направлений, показав, что их противоречия проистекали от недостатка знаний о работе мозга и генома. Просто одни начали свой путь к истине с изучения генетики базовых общечеловеческих признаков, а другие приступили к изучению индивидуальных различий между людьми. Но общечеловеческие качества оказываются изменчивыми, если провести сравнение человека с другими животными. Если у всех людей есть языковой инстинкт, хотя способность к языку может варьировать, то у обезьян его просто нет. Несмотря на индивидуальную изменчивость способности к разговорной речи, языковой инстинкт является характерным общечеловеческим признаком. Даже у больных с речевым дефектом SLI языковые способности несоизмеримо выше, чем у натренированных шимпанзе и горилл, которых ученые пытались обучить речи долгие годы.

У далеких от науки людей теории врожденных инстинктов и наследуемого поведения человека вызывают скептицизм и недоверие. Как может ген, строка «букв», управлять поведением людей? Как можно объяснить связь между белком и способностью человека к изучению грамматических правил? Я согласен, что до сих пор в учении о наследовании поведения больше веры, чем научных результатов. Но направление дальнейших исследований уже определено. У генетики поведения много общего с генетикой эмбрионального развития. Скорее всего, каждый мозговой центр развивается под управлением химических веществ, градиенты концентрации которых образуют своеобразную химическую дорожную карту наподобие того, как развиваются все остальные органы эмбриона. Градиенты химических веществ, в свою очередь, являются продуктами метаболизма, т. е. появляются в результате работы определенных генов. Но все еще трудно понять, как гены узнают, где в организме и когда им следует включиться в работу. Управление генами на уровне генома – одна из самых увлекательных областей современной генетики. Подробнее эта тема будет раскрыта, когда речь пойдет о хромосоме 12.

Половые хромосомы
Конфликт

Если после прочтения предыдущих глав о генетических основах лингвистики и поведения у вас в душе осталось неприятное ощущение того, что ваша воля и свобода выбора в действительности подчинены не вам, а наследуемым инстинктам, то эта глава еще больше усилит гнетущее ощущение. Открытия, о которых сейчас пойдет речь, были наиболее неожиданными в истории генетики. До сих пор мы представляли, что гены являются всего лишь прописями белков, пассивно транскрибируемых по мере необходимости в те или иные ферменты, или в строительный материал для растущих клеток. Ген представлялся незаметным и услужливым слугой организма, готовым всегда прийти на помощь. Но сейчас вы узнаете совсем о другом положении вещей. Организм – раб генов, безвольная игрушка в их руках для реализации своих эгоистичных и амбициозных планов, а также поле битвы между конкурирующими кланами генов.

За хромосомой 7 по размеру следует хромосома X. От других хромосом ее отличает то, что в клетке нет пары для этой хромосомы. В половине случаев ее партнером выступает хромосома Y – маленький хромосомный рудимент. Но от наличия хромосомы Y зависит пол организма. Маленькая половая хромосома заставляет женский эмбрион превращаться в мужской у млекопитающих и мух, и наоборот, мужской эмбрион в женский – у бабочек и птиц. У противоположного пола в клетках всегда две хромосомы X, но и в этом случае нельзя говорить о паре хромосом. В отдельно взятой клетке используется только одна случайно выбранная хромосома X, тогда как ее подружка инактивируется и плотно упаковывается в так называемое тельце Барра.

Таким образом, хромосомы X и Y тесно связаны с половой дифференциацией и предопределяют (но не на 100 %!) пол индивидуума. Поэтому их называют половыми хромосомами. У людей одна из хромосом X всегда приходит от матери. От отца может прийти либо хромосома Y, тогда вы мужчина, либо X – тогда вы женщина. Встречаются исключения, например есть женщины с хромосомами X и Y. Но это исключение подтверждает правило. У таких женщин на хромосоме Y всегда выявлялись серьезные мутации в генах, ответственных за развитие организма по мужскому плану.

Все знают, что такое хромосомы X и Y. По крайней мере о половых хромосомах знают все, кто не прогуливал уроки биологии в школе. Хорошо известно также, что по причине отсутствия второй хромосомы X у мужчин такие генетические заболевания, как дальтонизм и гемофилия, встречаются гораздо чаще, чем у женщин. Эти генетические заболевания связаны с мутациями в генах на хромосоме X. Как заметил один биолог, у мужчин хромосома X «летит без второго пилота», поэтому мутации, рецессивные у женщин, становятся доминантными у мужчин. Но в последние годы были сделаны открытия, касающиеся половых хромосом, которые потрясли основы биологии, хотя эти открытия остаются пока еще мало известными широкой публике.

Не часто в статьях такого высоконаучного и академически сдержанного издания как Philosophical Transactions of the Royal Society of London (Философские труды Лондонского Королевского общества) встречаются подобные фразы: «Создается впечатление, что хромосома Y млекопитающих возникла в результате непримиримого сражения со своими врагами. Хромосоме Y удалось спастись бегством и спрятаться за счет того, что она стремительно теряла все гены, не связанные с ее основной функцией» (Amos W., Harwood J. 1998. Factors affecting levels of genetic diversity in natural populations. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series 5353: 177–186). «Непримиримое сражение», «враг», «спастись бегством»? Вряд ли вы ожидали, что эти термины применимы к молекулам ДНК, тем более в серьезном научном издании. Но примерно те же фразы, немного более выдержанные в стиле научной терминологии, вы найдете в другой статье, посвященной хромосоме Y и озаглавленной «Внутриклеточная вражда: конфликт на уровне генома, эволюция интерлокальных противоречий (ЭИП) и видоспецифическая Красная Королева» (Rice W. R., Holland В. 1997. The enemies within: intergenomic conflict, interlocus contest evolution (ICE), and the intraspecific Red Queen. Behavioral Ecology and Sociobiology 41: 1-10). В статье можно прочитать следующее: «Непреодолимое интерлокальное противоречие между хромосомой Y и остальным геномом привело к постепенному генетическому вырождению последней в результате последовательных совместимых с жизнью мутаций. Хромосома Y постепенно теряла свои гены в результате делеций и транслокаций, которые были результатом ЭИП – процесса, лежащего в основе антагонистической эволюции полов». Даже если все сказанное – для вас китайская грамота, в глаза бросаются ключевые слова «противоречия» и «антагонизм». А еще позже вышел в свет учебник с таким лаконичным, но броским названием: «Эволюция: четыре миллиарда лет войны» (Мфегш М. et al. 1996. Evolution: the four billion year war. Longman, Essex). Что это нашло на ученых, что они заговорили языком падких на сенсации журналистов?

Когда-то в древние времена наши предки перешли от общего для большинства рептилий принципа определения пола зародыша в зависимости от температуры яйца в кладке к более надежному генетическому контролю. Появлению половых хромосом предшествовало появление генов, управляющих половым диморфизмом, – морфологическими отличиями между самцами и самками, делающими их более приспособленными к выполнению своих специфических функций. Так, у млекопитающих появились и закрепились гены, которые превращали женский организм зародыша, заданный по умолчанию, в мужской. У птиц наоборот, возникли гены, превращающие мужской организм в женский. Половой диморфизм затрагивал многие морфологические признаки организмов. Например, развитая мускулатура и агрессивный характер больше способствовали успеху самцов, тогда как для самок атлетическое сложение и тяга к сражениям были лишь бесцельной тратой энергии, которую лучше направить на защиту и воспитание потомства. Таким образом, нашлось довольно много генов, которые были востребованы в организме одного пола, но оказались лишними в организме другого. Их называют половыми антагонистическими генами.

Половые хромосомы возникли в результате мутации, которая нарушила естественный процесс обмена участками парных хромосом. События переноса генов с одной половой хромосомы на другую стали редкими, что позволило каждой из хромосом эволюционировать своим собственным путем. Например, два одинаковых гена, ответственных за метаболизм кальция, оказавшись на разных хромосомах, могли продолжить эволюцию в сторону использования кальция для рогов (версия гена на хромосоме Y) или в сторону накопления кальция в молоке (версия гена на хромосоме X). Чем сильнее шла дифференциация генов на половых хромосомах, тем более специализированными и, следовательно, более эффективными становились самцы и самки в популяции. На хромосоме Y накапливались гены, полезные самцам, но бесполезные или вредные для самок, а на хромосоме X шел тот же процесс, но в обратном направлении. Половые гены не только распределялись по разным хромосомам, но и вступали в схватку друг с другом. Например, недавно на хромосоме X был обнаружен ген DAX. В редких случаях этот ген удваивается на хромосоме X. В результате организм с хромосомами X и Y оказывается не мужчиной, а женщиной. На хромосоме Y был найден подобный ген SRY, который управляет развитием мужского организма. Один ген SRY справляется с одним геном DAX, но две копии гена DAX побеждают SRY (Swain A. et al. 1998. Daxi antagonises sry action in mammalian sex determination. Nature 391: 761–767).

Из-за этого неожиданного проявления антагонизма может развиться неприятная ситуация. Разделение имущества ведет к появлению личных интересов и конкуренции. Причем личные интересы отдельных половых хромосом и их взаимный антагонизм могут иметь мало общего с интересами вида в целом. Другими словами, то, что хорошо для хромосомы X, может быть губительно для хромосомы Y, и наоборот.

Предположим, что на хромосоме X появился ген, который контролирует синтез токсичного белка, убивающего сперматозоиды с хромосомой Y. У мужчины с подобной хромосомой X детей будет не меньше, чем у других мужчин, но рождаться у него будут только девочки. Причем все его дочери будут нести в себе этот ген, тогда как любой другой ген в популяции будет передаваться только половине детей. Таким образом, новый ген изначально имеет двойное преимущество в распространении и закреплении в следующих поколениях по сравнению со всеми остальными генами. Стремительное распространение гена прекратится только с вымиранием части популяции, несущей ген, в которой не останется больше мужчин (Hamilton W. D. 1967. Extraordinary sex ratios. Science 156: 477–488).

Слишком далеко зашли? Ничуть. Именно так и произошло в популяции бабочек Acrea encedon, в результате чего женские особи составляют у них 97 %. И это только один из многих известных в природе случаев эволюционных конфликтов, называемых изгнанием половой хромосомы. Больше всего таких примеров известно у насекомых, но это потому, что насекомые более изучены. Теперь становится понятно, откуда в статьях, которые я процитировал выше, появились такие слова как «непримиримость», «конфликт» и «антагонизм».

Несколько статистических упражнений: поскольку клетки женского организма содержат две хромосомы X, а в клетках мужского организма одна хромосома X, а другая – Y, можно заключить, что три четверти всех половых хромосом является хромосомами X, а одна четверть – хромосомами Y. Также можно сказать, что две трети всех хромосом X находится в женской части популяции и лишь одна треть – в мужской. Таким образом, шанс, что хромосома X нанесет смертельный удар по хромосоме Y, втрое превышает вероятность ответного удара. Продукт любого гена, находящийся на хромосоме Y, может стать целью, по которому нанесет свой удар хромосома X, начав геноцид ненавистной ей хромосомы Y. Не удивительно, что в ходе эволюции хромосома Y избавлялась от всех генов, не связанных с половым диморфизмом, а остальные заставила замолчать, чтобы не провоцировать конфликт с хромосомой X. Именно поэтому Уильям Амос (William Amos) сказал о хромосоме Y, что она «убежала и затаилась».

Автор представил наиболее драматическую версию развития событий. Как было отмечено, хромосома У присутствует лишь в мужской половине популяции, в отличие от всех других хромосом, включая хромосому X. Таким образом, любой ген, каким бы полезным он ни был для особи и популяции в целом, если ему «посчастливилось» оказаться на одной хромосоме с «половым террористом» SRY, обречен на прозябание в лучшем случае в половине популяции. Перенос гена на любую другую хромосому будет эволюционно полезным как для самого гена, так и для популяции. Хотя это не исключает дополнительного давления со стороны хромосомы X, эволюционной пользы от перемещения генов с хромосомы У вполне достаточно, чтобы объяснить ее генетическую вырожденность.

Хромосома Y так старательно освобождалась от всех случайных генов, что большую ее часть сейчас представляет бессмысленная ДНК, не кодирующая никаких белков, которые могли бы стать мишенью для хромосомы X. Помимо наиболее важного гена SRY, который мы упоминали выше, на хромосоме Y найден еще лишь один кодирующий участок ДНК – так называемый псевдоаутосомальный регион. Ген SRY кодирует белок, который запускает каскад биохимических реакций, ведущих к формированию мужской особи. Никакой другой ген не удостоен права владеть всей хромосомой, хотя данный ген играет роль всего лишь переключателя процессов. Щелчок, за которым следует каскад превращений: зачатки половых органов развиваются в пенис и семенники, формы и конституция тела меняются с женских на мужские и запускается синтез множества мужских гормонов. В журнале Nature как-то была опубликована шуточная карта хромосомы Y, в которой были отмечены гены переключения телевизионных каналов, запоминания и пересказывания анекдотов, интереса к спортивным страницам в газетах, привязанности к кровавым фильмам и неспособности сказать слова любви по телефону. Впрочем, шутки шутками, но все эти стереотипные мужские свойства действительно кодируются генами. В шуточной схеме неверным было лишь то, что столь специфичные гены лежат на хромосоме Y. Мужской тип мышления кодируется генами опосредованно через мужские гормоны, оказывающие сильное влияние на мозг, прежде всего – через тестостерон. Этот гормон заставляет мужчину вести себя в большем или меньшем соответствии со стереотипами мужского поведения. Но все эти гормоны начинают синтезироваться только после того, как отмашку даст белок гена SRY.