Расплетая радугу. Наука, заблуждения и потребность изумляться

Мне впервые стало это понятно, когда я слушал лекции покойного Эдмунда Бриско Форда — легендарного оксфордского эстета и чудаковатого основателя ныне пришедшей в запустение научной школы экологической генетики. Большинство своих исследований Форд проводил на свободноживущих популяциях бабочек и мотыльков. Изучал он и такой вид, как совка ленточная средняя, Triphaena comes. Обычно эта ночная бабочка имеет желтовато-коричневую окраску, но у нее есть разновидность, называемая curtisii, которая почти что черная. В Англии curtisii не встречается вообще, но в Шотландии и на Островах сосуществует с обычной формой comes. Темная окраска curtisii является почти полностью доминантной по отношению к нормальной расцветке comes. Я говорю не «доминирующий», а «доминантный», поскольку это такой специальный генетический термин. Он означает, что гибриды между curtisii и comes выглядят как curtisii, хотя и несут гены обеих разновидностей. Форд отлавливал этих бабочек на острове Барра, относящемся ко Внешним Гебридам, к западу от Шотландии, и на одном из Оркнейских островов, к северу от нее, а также на основной шотландской территории. Каждая из двух разновидностей совки выглядит на обоих островах в точности одинаково, а ген темной окраски curtisii был доминантным везде, в том числе и в самой Шотландии. Позже было доказано, что во всех трех местностях ген curtisii — один и тот же. Ввиду этого можно было бы ожидать, что при скрещивании бабочек с разных островов принцип доминирования останется прежним. Но он изменился, и в этом-то вся соль моего рассказа. Особей, пойманных на острове Барра, Форд скрестил с особями с Оркнейских островов. И доминантность curtisii полностью исчезла. Гибридное потомство было представлено широким диапазоном промежуточных окрасок, как если бы ни одна из родительских форм не была доминантной.

Что же произошло? По-видимому, следующее. Сам по себе ген curtisii не кодирует того цветного пигмента, благодаря которому мы различаем две разновидности бабочек. Доминантность также не является неотъемлемым свойством гена как такового. Все работает иначе: об эффектах гена curtisii, как и об эффектах любого другого гена, можно говорить только в контексте некой комбинации других генов, чью работу он «запускает». Этот набор других генов — часть того, что я называю «генетическим фоном» или «генетическим климатом». Теоретически на разных островах, в присутствии разных комплектов других генов действие любого гена может быть абсолютно различным. Случай с ленточными совками в работе Форда оказался чуть более сложным и крайне поучительным. Сurtisii — это «ген-переключатель», который приводит к одному и тому же внешнему результату как на Барра, так и на Оркнейском архипелаге, но достигает этого результата, запуская на каждом острове свой, особый набор генов. Обнаружить это можно, только если скрестить представителей двух этих популяций. Тогда ген-переключатель curtisii окажется в новом генетическом климате, непохожем ни на первый, ни на второй. Это будет смесь генов с Барра и с Оркнейских островов, неспособная воссоздать ту расцветку, которую каждая из исходных генных комбинаций сама по себе могла бы произвести.

Любопытно, что для получения данной окраски годится и комплект генов с острова Барра, и оркнейский комплект. Один и тот же результат может быть достигнут различными способами. В каждом из этих способов задействованы наборы сотрудничающих друг с другом генов, но это два разных набора, и гены, принадлежащие к одному из них, плохо умеют сотрудничать с генами из другого. Хорошая иллюстрация того, что происходит в любом генофонде между работающими в нем генами. В «Эгоистичном гене» я использовал аналогию с греблей. Команда из восьми гребцов должна быть очень слаженной. Можно предположить, что восемь человек, которые тренируются вместе, в итоге неплохо сработаются. Но если взять четырех человек из одной команды и четырех из другой, такой же хорошей, дело не пойдет: они начнут грести вразнобой. Это похоже на перемешивание двух генных комбинаций, которые работали хорошо до тех пор, пока каждый ген находился в привычной компании, но потеряли свою скоординированность, очутившись в чужеродном генетическом климате, создаваемом членами другой команды.