ЖироГен. Почему мы едим все меньше, тренируемся все больше, а худеем все хуже

Помните, как на уроках биологии вам рассказывали об эволюции? Возможно, учитель даже сравнивал теорию естественного отбора Чарлза Дарвина и теорию Жан-Батиста Ламарка о том, что индивидуальные особенности, приобретаемые человеком в течение жизни, могут передаваться потомству. Ламарк был французским натуралистом. В 1802 году он предположил, что окружающая среда может вызывать наследственные изменения фенотипа – механизм эволюции, при котором видовые признаки, приобретаемые в течение жизни, передаются детям и внукам. Приведу еще раз хрестоматийный пример того, что антилопы могли эволюционировать в жирафов, вытягивая шею, чтобы достать до более высоких и сочных листьев на дереве. Из поколения в поколение шея антилоп удлинялась, и в конце концов они превратились в жирафов. Конечно, остается резонный вопрос, почему шея жирафов больше не увеличивается после того, как они съедают все листья на доступной высоте…

Эта теория эволюции отличалась от более поздних заявлений Чарльза Дарвина о том, что живые организмы не могут сами изменить свой генетический материал. В то время как Ламарк предполагает, что адаптация происходит по мере необходимости в ответ на изменения окружающей среды и приобретенные черты затем передаются потомству, теория естественного отбора Дарвина утверждает, что эволюционные изменения являются следствием выборочного размножения или выживания в меняющихся условиях окружающей среды. То есть естественный отбор как бы пробуждал уже существующие задатки. Организмы, лучше приспособленные к жизни, производили более выносливое и многочисленное потомство и в конце концов стали доминировать. А менее жизнеспособные организмы постепенно исчезали из популяции. С этой точки зрения антилопы с длинными шеями получали бы больше еды, активнее размножались и в конечном итоге вытеснили бы своих короткошеих собратьев.

Большинство биологов отрицают гипотезу наследственности Ламарка, поскольку на первый взгляд она не имеет смысла, к тому же нет готовых механизмов, чтобы объяснить ее[30]. И хотя долгое время в теории эволюции доминировали идеи Дарвина о естественном отборе[31], некоторые ученые вновь обратились к трудам Ламарка.

Как это часто бывает в науке, выдающиеся умы редко оказываются совершенно неправы. Конечно, трудно поверить, что у антилоп вырастет шея, но как насчет влияния изменений окружающей среды на живых существ? Не разумно ли предположить с точки зрения эволюции, что организмы могут быстро реагировать на перемены? Ламарк неверно расставил акценты, но в широком смысле он, возможно, был прав. Эпигенетическое наследование – это, по сути, наследование приобретенных признаков. Несмотря на то что теория естественного отбора хорошо подтверждается окаменелостями и данными многочисленных исследований, Дарвин также ошибся в некоторых деталях. Например, он верил в модную в середине 1800-х годов теорию смешанного (или слитного) наследования. Она предполагает, что изменения в людях происходили случайным образом, но ограничивались индивидуальными особенностями их родителей. «Кровь» или наследственные черты обоих родителей смешивались у потомства, как краски на палитре. В некоторых случаях это может быть правдой, но совершенно не работает для обоснования постоянно меняющихся индивидуальных черт, например роста. Так, у высокого отца и невысокой матери должны были бы рождаться дети среднего роста. Если бы речь шла о смешанном наследовании, то каждое последующее поколение получало бы усредненные черты родителей, и в конце концов все мы выглядели бы примерно одинаково. Это полностью противоречит тому, что мы видим в реальном мире, а также теории постепенной эволюции путем естественного отбора.

Эпигенетика изучает изменения в работе генов, которые не влекут за собой изменений в основной последовательности ДНК. Эти изменения могут быть унаследованы при делении клеток или даже передаваться через поколения. Взаимодействие с окружающей средой может привести к изменениям в ДНК, только меняться будет не последовательность, а экспрессия генов. Химические метки в эпигеноме изменяют функции генов – активируют или деактивируют их, увеличивая или уменьшая их экспрессию.