Супергены. На что способна твоя ДНК?

В результате участки ДНК, которые подверглись воздействию, становятся более предрасположенными к мутациям. Таким образом, в этой модели, с которой все больше и больше соглашаются, мутации не происходят на случайных участках генома. Изменения окружающей среды ведут к изменениям в укладке ДНК (но не последовательности пар оснований). Это определяет, какой участок гена подвергнется возможной мутации. Другими словами, окружающая среда, воздействие образа жизни, стресс и прочие внешние проблемы влияют на то, как ДНК укладывается в клеточном ядре и какие ее участки будут подвержены мутациям больше других. В этом случае мутации не случайны, они – прямое следствие условий окружающей среды. Хотя сейчас мы рассуждаем абстрактно, ключевой момент – обратная связь между генами и внешними условиями. Она дает организму возможность адаптироваться к условиям, которые представляет Природа. Таков надежный механизм, что позволил жизни двигаться дальше от микроорганизмов-первопредков.

Как и любой компонент генома, существующий и взаимодействующий с другими его частями, они регулировали друг друга и складывались в то, что можно рассмотреть как логическую схему. В действительности же никакой предустановленной схемы, ни сложившейся исторически, ни запланированной на будущее, никогда не существовало. Естественные процессы достигают результата в реальном времени через взаимодействие между компонентами. Наш разум отчаянно старается понять, как это может происходить. Леонардо да Винчи изумлялся: «Человеческой изобретательности никогда не придумать ничего прекраснее, проще и точнее, чем создает природа, потому что в ее изобретениях все на своем месте и нет ничего лишнего». В сущности, вся природа состоит из петель обратной связи. Пока наши гены расставляют декорации, мы определяем роль, которую будем играть на этой сцене, и персонажей, с которыми будем взаимодействовать. В свою очередь декорации адаптируются к нам. Мы все время изменяем наши гены словами, поступками и деяниями. Эти системы обратной связи всегда были и будут краеугольным камнем эволюции.

Загадочное наследие

В определенный момент заявления людей о том, что разум принадлежит только нам, кажутся абсолютно дерзкими и чванливыми. Идея о том, что Природа бездумно сотворила наш разум, по сути, не имеет смысла. Изначально присущая хитростям эволюции искусность потрясает, даже у так называемых низших форм жизни. Например, генетически обусловленные изменения, необходимые для выживания, могут происходить за счет простого воровства. Рассмотрим случай изумрудно-зеленого морского огурца (Elysia chlorotica), который выглядит как растение. Когда наступает время питаться, морской огурец крадет хлоропласты – клеточные механизмы, которые могут осуществлять фотосинтез, – у ближайших к нему водорослей и производит пищу для себя тем же образом, которым это делает растение, извлекая сахар из воды, хлорофилла и солнечного света.

Этот интересный случай кражи хлоропластов известен на протяжении десятков лет, но совсем недавно удалось обнаружить, что хитрый морской огурец способен красть у водорослей целые гены. Это помогает ему самому получать пищу. Обычно украденные хлоропласты действуют долго, но когда морской огурец крадет гены и связывает со своим геномом, это усиливает их действие и позволяет намного дольше производить пищу для морского огурца. Невероятно также то, что животное способно питаться как растение посредством кражи генов от другого вида.

Нечто подобное свойственно и нашему виду. Ученые склонны считать, что все клетки нашего организма содержат идентичный геном. Сейчас мы обнаруживаем, что в ядре одной человеческой клетки может быть больше одного генома. Точнее, существуют люди с группами клеток, которые содержат многочисленные генные мутации, которые больше нигде в организме не возникают. Это может произойти, когда геномы двух разных яйцеклеток сливаются в одну яйцеклетку. Будущая мать в ожидании ребенка может получить от него новые геномы в свои клетки, когда ребенок после рождения оставляет фетальные клетки. Эти клетки могут мигрировать к органам матери, и даже к мозгу, которые могут их поглотить. Это явление называется мозаицизмом и, оказывается, гораздо более распространено, чем мы могли представить. В некоторых случаях считается, что мозаицизмом обусловлены такие заболевания, как шизофрения, но по большей части он считается безвредным.