Почему сердце находится слева, а стрелки часов движутся вправо. Тайны асимметричности мира

Наши зубы, глаза, руки и ноги – да почти все парные части тела, расположенные с левой или правой его сторон – несколько отличаются, они не зеркальны. Посмотрите в зеркало на два своих верхних резца, два крупных зуба в самом центре рта. Одинаковой ли они ширины? На первый взгляд они могут показаться одинаковыми, но измерьте их или, лучше, их оттиск кронциркулем – и окажется, что один немного больше другого. У кого-то правый резец может оказаться на миллиметр шире левого, у кого-то другого – наоборот. Если взять несколько сот человек и отобразить разницу размеров на графике, то обнаружатся два обстоятельства. Во-первых, колоколовидное распределение, часто встречающееся в биологии: в большинстве случаев отличия почти незаметны, иногда различия заметнее, и совсем редко встречаются значительные отличия. Самое важное здесь то, что в большой популяции примерно у половины населения чуть больше окажется правый зуб, а у другой половины – левый. Правый и левый резцы развиваются по одному и тому же плану, у них одна и та же ДНК – так почему же они не зеркальны?[146]

Причины – те же, из-за которых буквы b и d в Гринвичском парке оказались неодинаковыми. Правила, в соответствии с которыми формируется рука, нога или зуб, закодированы в генах, и клетки на обеих сторонах тела содержат один и тот набор команд. Но гладко бывает только на бумаге, и одни и те же команды не ведут к совершенно одинаковым результатам. Клетки, формирующиеся по обеим сторонам тела, испытывают удары внешней среды, жестокая судьба выступает в виде тепла, холода, вирусов, ядовитых веществ, радиации – от рентгеновских лучей до фонового облучения, вплоть до случайных ударов космических лучей, – тысячи естественных ударов, которым подвержена плоть. Ни один формирующийся организм не застрахован от этого. Деление клеток хотя и достаточно надежно, но не обходится без ошибок, а это значит, что количество клеток по обеим сторонам тела не может быть одинаковым. Как только по обеим сторонам тела возникают различия, формирующийся организм уже никак не может их устранить, поскольку одна сторона тела никак не может повлиять на другую. Вопрос не в том, окажутся ли две стороны тела различными, а в том, велики ли будут эти отличия. Такие различия между правым и левым называются флуктуирующей асимметрией. Термин этот связан с тем, что если, например, у обоих родителей крупнее левый резец, то у ребенка с равной вероятностью окажется больше либо левый, либо правый резец. Направление асимметрии меняется случайным образом (флуктуирует) от поколения к поколению[147].

Флуктуирующая асимметрия возникает из-за вариаций среды, в которой развиваются клетки – это называют «биологическим шумом». Частично эта среда связана с внешним миром, но в основном состоит из других клеток, а внутри любой конкретной клетки среда любого гена состоит из множества химических веществ, омывающих его под влиянием других генов. Гены влияют на процесс развития последовательнее и надежнее, если функционируют в предсказуемой клеточной среде – в условиях так называемой устойчивости индивидуального развития. Если внутренняя среда организма надежно защищена, то работа одного и того же гена в разных местах, например на двух сторонах тела, приведет к одинаковому результату. Другими словами, чем более устойчиво развитие, тем симметричнее руки, ноги, глаза, зубы и т. д. Представьте еще один вариант эксперимента в Гринвичском парке, только в этот раз муку рассыпают два тощих хиляка и два боксера-тяжеловеса. Если кто-то попытается помешать их действиям, то хилых и слабосильных гораздо легче сбить с курса, чем тяжеловесов, куда более устойчивых и способных противостоять внешним влияниям – проще говоря, они в значительной степени непробиваемы[148].

Поэтому флуктуирующая асимметрия есть показатель устойчивости индивидуального развития. Особи, испытавшие не столь значительное воздействие среды, или те, что были лучше защищены от такого воздействия, окажутся более симметричными. Малая флуктуирующая асимметрия, особенно лица и конечностей, может быть мерой общего биологического качества, и похоже, что это и в самом деле так. У более симметричных людей уровень интеллекта выше, у них лучше память, и они легче переносят действие лекарств. Известно, что породистые скаковые лошади с наименьшей флуктуирующей асимметрией показывают на скачках лучшие результаты. Высокосимметричные особи обязаны своей симметрией низкому уровню давления среды, а потому процесс их развития почти не нарушается, и их дети, вероятно, унаследуют это качество. И если их сексуальные партнеры будут столь же привлекательны, у них будут более биологически приспособленные дети. Поскольку симметричность очевидна, она вполне может лежать в основе сексуальной привлекательности и полового отбора[149].