Секреты наследственности человека

Связь между генами и поведением четко прослеживается у некоторых примитивных организмов. Про одноклеточные водоросли хламидомонады уже было рассказано выше. Изучать генетические основы поведения многоклеточных животных не так легко, однако есть уверенность, что в будущем и в этой области будут достигнуты впечатляющие результаты. Вполне возможно, что сложное поведение удастся рассматривать как комбинирование отдельных элементарных поведенческих актов — «модулей». В качестве примера можно рассмотреть совсем простое многоклеточное существо — обычную пресноводную гидру. Устроена она, на первый взгляд, весьма примитивно. Представьте себе крошечную, около сантиметра, сильно вытянутую перчатку с отверстием-ртом между длинными пальцами-щупальцами. Ее тело образовано двумя разновидностями клеток. Одни покрывают гидру снаружи, другие выстилают ее изнутри. Между ними рассеяны немногочисленные нервные клетки. Своими отростками они образуют сплетение, напоминающее сетку железной кровати. Концы щупалец вооружены смертельными клетками, способными парализовать некрупную добычу. Вот, собственно, почти и все. По сути гидра — живой желудок, засовывающий в себя пойманную добычу.

Никаких внутренних органов, костей, хрящей, печени, почек, кишок, жабр, органов чувств, рецепторов, кровеносных сосудов и нервов у нее нет. Абсолютно никаких мозгов. Несмотря на это гидры обладают довольно сложным повелением. По крайне мере, будь мы гидрами, мы бы вели себя точно так же. Голодная гидра раскидывает в стороны вытянутые щупальца и начинает слегка покачивать верхней частью тела — облавливает свои водяные угодья. Если расставленные сети долго остаются пустыми, полип внезапно сокращается, а затем распрямляется, отклонившись в другую сторону. Так нетерпеливый рыболов вновь и вновь забрасывает в реку спиннинг или удочку. Аналогия полная! Пойманный наконец рачок подтягивается щупальцами к открывающемуся рту и засовывается внутрь. Длинного и тонкого червяка гидра предварительно складывает пополам. Длинного и толстого впихивает постепенно, переваривая по частям.

У гидр есть намек на характер. При встряхивании сосуда одни полипы (холерики) сокращаются резко и быстро. Другие (флегматики) едва поводят щупальцами. Причинами таких различий и их наследованием, кажется, никто не занимался. Гидр пытались обучать простейшим трюкам, однако без всякого успеха. Выработать у них рефлексы не удается. Так что полипам в театре Дурова не место. Вместе с тем, как уже говорилось, у гидр есть довольно сложное поведение, которое построено на сочетании простейших двигательных актов. Стрекательные клетки выстреливают — жупальце сокращается — ротовое отверстие открывается, потом закрывается… Удачное сочетание! Перестановка местами любых эти поведенческих блоков приведет к их неудачному сочетанию, При изучении излюбленного объекта нейрофизиологов — моллюска аплизии (в просторечии именуемого морским зайцем) — также удастся вскрыть тонкие механизмы «блочного» поведения. При откладке яиц аплизия совершает сложную серию движений. Недавно было показано, что эта серия определяется несколькими белками, способными усиливать или ослаблять прохождение нервных сигналов между нервными клетками. Такие белки называют нейромедиаторами. Каждый из них определяет простой поведенческий акт — например, покачивание головы или вытягивание из полового отверстия шнура с отложенными яйцам, а все вместе они обуславливают весь комплекс действий в целом. Все эти нейромедиаторы закодированы в едином блоке генов. Совершенно очевидно, что новые программы поведения могут возникать на этой базе в результате появления новых сочетаний генов, кодирующих разные нейромедиаторы. Последовательное «включение» генов такого блока будет приводить к осуществлению нового сложного поведенческого акта. Именно таким образом сложное поведение может складываться из простых поведенческих актов, каждый из которых определяемся одним или несколькими нейромедиаторами. Комбинационные возможности такой схемы очевидны. Кстати, программисты уже начинают моделировать поведение виртуальных живых организмов, строя их поведение на комбинировании несложных двигательных актов и реакций на воздействие внешней среды. Более того, создаются программы, которые сами могут строить из подобных блоков более сложные программы поведения, а потом отбирать наиболее удачные из них.