Синдром Паганини. И другие правдивые истории о гениальности, записанные в нашем генетическом коде

Порой мы слышим статистику, что кодирующая область ДНК человека и шимпанзе совпадает на 99 %, но это среднестатистические показатели по всей цепочке. Этот факт скрывает то, что Х-хромосомы человека и шимпанзе – ключевые для работ Иванова – совпадают еще больше. Один из способов объяснения этого сходства – межвидовое скрещивание и «война до последней капли крови», уничтожившая один из типов «иксов». Собственно, поэтому ученые разработали теорию о том, что перволюди спаривались с первообезьянами. Даже они признают, что это звучит как бред сумасшедшего, но не могут отыскать другой способ объяснить, почему Х-хромосомы человека и шимпанзе различаются гораздо в меньшей степени, чем другие хромосомы.

Это правдоподобное объяснение, однако (учитывая соперничество полов), исследования, связанные с Y-хромосомами, могут противоречить доказательству близких человеко-обезьяньих отношений. Опять же ученые когда-то верили, что Y-хромосома – подвергавшаяся массивным атакам на протяжении 300 миллионов лет, опустившаяся до хромосомного «тупика» – может просто исчезнуть, как это произошло, например, с человеческими генами, отвечающими за линьку. Она считалась эволюционным пережитком, но на самом деле быстро развивалась даже после того, как люди решили больше не иметь дела с шимпанзе (ну или шимпанзе – с людьми). Y-хромосома заключает в себе гены, которые вырабатывают сперматозоиды, а производство сперматозоидов – это поле жесткой конкуренции различных видов. «Перводжентльменам» пришлось бы заниматься сексом с каждой «перволеди», потому что их сперматозоидам приходилось бы постоянно бороться за первенство внутри влагалища (звучит неаппетитно, но это правда). Единственная стратегия для обеспечения преимущества здесь – производить больше и больше сперматозоидов с каждой эякуляцией. Это требует «копирования-вставки» огромного числа ДНК, потому что каждый сперматозоид несет свою генетическую нагрузку. И чем больше копирований имеет место, тем чаще случаются и мутации. Это лотерея.

Тем не менее неизбежные ошибки при копировании затрагивают Х-хромосому меньше, чем любую другую, из-за особенностей нашей репродуктивной биологии. Для производства яйцеклетки, так же, как и для сперматозоида, требуется копирование и вставка многих цепочек ДНК. Самка имеет по паре одинаковых хромосом: две первых, две вторых и так далее – до двух «иксов». Во время производства яйцеклетки все хромосомы, включая Х, копируются одинаково часто. У самцов тоже есть две копии хромосом – от первой до 22-й. Но вместо двух Х-хромосом у них одна Х и одна Y. И во время производства сперматозоидов Х копируется реже по сравнению с прочими хромосомами. Поскольку она копируется реже, то и мутаций происходит меньше. Это различие между Х и другими хромосомами даже усугубляется, когда – из-за соревнования сперматозоидов для обеспечения Y-хромосомы – самец вынужден производить больше спермы. Таким образом некоторые биологи доказывают, что кажущееся отсутствие мутаций Х-хромосом шимпанзе и человека не может быть вызвано сложной и противоестественной историей их сексуальных взаимоотношений. Это может быть вызвано фундаментальными биологическими причинами, согласно которым Х всегда должен иметь меньше мутаций[56].

Независимо от того, кто прав, работа в этом направлении подорвала прежнюю точку зрения на Y-хромосому как на изгоя в геноме млекопитающих: для такой участи ее устройство слишком сложно. Но пересмотренную историю сложно назвать выгодной по отношению к людям. Выработка здоровых сперматозоидов у шимпанзе происходит в более жесткой конкурентной среде, чем у людей, потому что самцы обезьян занимаются сексом чаще и с большим числом партнеров. Соответственно, эволюция переделала обезьянью Y-хромосому буквально сверху донизу. И переделала настолько тщательно, что – как бы большинству мужчин ни хотелось верить в обратное – шимпанзе намного перегнали нас в эволюционном плане. Сперматозоиды шимпанзе просто-напросто выносливее и привлекательнее, они лучше ориентируются в пространстве – в сравнении с ними человеческие Y-хромосомы выглядят устаревшими.

Это, конечно, звучит унизительно. Как сказал один специалист по изучению Y-хромосом: «Когда мы упорядочили геном шимпанзе, люди подумали, что нам удалось понять, почему человек способен разговаривать и писать стихи. Однако самые существенные различия между нами и обезьянами оказались в области производства спермы!»

* * *

С точки зрения исследователей ДНК, работы И. И. Иванова были несколько анахронистичны. Но уже тогда ученый знал, что хромосомы переносят генетическую информацию от поколения к поколению и что материнские и отцовские хромосомы должны быть совместимы, особенно по количеству. Опираясь на большой объем доказательств, Иванов решил, что люди и шимпанзе достаточно близки биологически, чтобы развиваться дальше.