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

Теории, объясняющие лево- и праворукость наследственностью, всегда сталкивались с одной явной и, кажется, непреодолимой проблемой: близнецов. Посмотрите на рис. 7.5 – фото моих дочерей Анны и Франциски в возрасте примерно 14 месяцев. Франциска слева, держит ложку в левой руке, а Анна справа, держит ложку в правой. Франциска и Анна – полные близнецы, так называемые монозиготные, то есть выросшие из единственной оплодотворенной яйцеклетки, а потому обладают одинаковыми генами. Если ведущая рука определяется генетически, разве не должны были Анна и Франциска быть одинаковыми и в этом отношении? Примерно в одной из пяти пар идентичных близнецов ведущие руки не совпадают, один оказывается левшой, другой правшой. Хотя это может показаться странным, ведущая рука тем не менее все же может определяться генетически, даже в тех случаях, когда она не совпадает у идентичных близнецов. Следует принять во внимание два обстоятельства. Во-первых, генетическое сходство вовсе не ведет к тому, что идентичные близнецы должны быть совершенно одинаковыми во всех отношениях, и различия обязательно связаны с влиянием окружающей среды. Соответствует истине лишь то, что идентичные близнецы более схожи между собой, чем неидентичные (так называемые дизиготные), которые в генетическом отношении ничем не отличаются от обыкновенных братьев и сестер. И более тщательный анализ данных говорит, что идентичные близнецы как раз более похожи и в отношении ведущей руки, чем неидентичные[241].

Рис. 7.5. Франциска и Анна в возрасте 14 месяцев. Франциска держит ложку в левой руке, а Анна – в правой

Далее, говоря об идентичных близнецах, нужно задаться вопросом, как именно могут наследоваться право- и леворукость, если они все же связаны с генами, и что за механизм срабатывает, если у идентичных близнецов ведущие руки разные. Хотя большинство врожденных качеств непосредственно связаны с генами, это не всегда так, и случайность порой играет важную роль. Об одном из таких казусов, iv-мышах, упоминалось в пятой главе. Удвоенное количество нормального гена ведет к тому, что сердце мыши оказывается слева. Но два iv-гена создают ситуацию, когда сердце мыши с пятидесятипроцентной вероятностью может оказаться или слева, или справа (situs inversus). Что случится с мышами-близнецами с двойным iv-геном? Так, у одной мыши сердце может оказаться справа, у другой – слева. Похоже, это изредка случается и с людьми, когда у одного близнеца сердце справа, а у другого – на обычном месте. Таким образом, у близнецов – и мышей, и людей – латеральность сердца не обязательно совпадает, хотя положение сердца и определяется генетически. Точно такая же ситуация возникает и применительно к ведущей руке у близнецов[242].

Любая приемлемая модель наследования ведущей руки должна объяснять не только разницу между идентичными близнецами, но также и почему у родителей-правшей рождаются дети-левши и почему у родителей-левшей три четверти детей оказываются правшами. Когда я только подходил к этой проблеме, еще будучи аспирантом, у меня было чувство, что любая генетическая модель ведущей руки должна почерпнуть что-то из моделей других обусловленных генетически латеральностей. Лишь некоторые были описаны детально, но только что появившиеся данные об iv-мышах казались как раз тем, что я искал, и предполагалось, что параллельная модель наследования ведущей руки у людей могла бы соответствовать данным. Поэтому тогда я поэкспериментировал с геном (строго говоря, аллелью), который я назвал С (от слова «случай») и который в удвоенном виде дает пятидесятипроцентную вероятность оказаться правшой или левшой. Это не только является аналогом iv-гена у мышей, но и имеет сходство с эффектами флуктуирующей асимметрии, лежащей в основе симметрии и асимметрии во всех биологических системах (см. главу 5). Наряду с геном С моя модель включала и ген D (от слова «декстральный»), удвоенное количество которого всегда ведет к тому, что человек оказывается правшой[243].

Однако остается вопрос: что происходит с теми, у кого один ген D и один C? Хотя применительно к мыши единственный iv-ген равносилен двойным нормальным – это называется «рецессивный ген» – похоже, в отношении ведущей руки это не так. Некоторые математические расчеты вскоре показали, что если ген C был рецессивным, то модель не соответствовала обширным данным, полученным в ходе изучения семейной предрасположенности к лево- и праворукости, и модель получалась не лучше, чем моделирование другого распространенного типа, то есть доминантного. Модель, однако, соответствовала данным, полученным в ходе изучения семей и близнецов, если два гена, D и C, были дополнительными, или кодоминантными, что значит, что носители каждого из этих генов занимали промежуточное положение между носителями двух генов D или двух генов C. В этой модели обладатели генотипа DD не имели шанса оказаться левшами, у людей с генотипом CC шанс стать левшой составлял 50 %, а с генотипом DC – 25 %.