Что может повлиять на генотип

Одним из первых эту проблему изучал Ф. Гальтон, утверждав­ший, что гениальный человек есть продукт гениального рода. Но это утверждение, как свидетельствуют современные исследования в области психогенетики, справедливо лишь частично. Наследо­вание признаков не имеет прямого характера. Иначе говоря, оно опосредовано многими факторами. Какие факторы способны по­влиять на генотип таким образом, чтобы его программа была из­менена? От чего это может зависеть? Эти вопросы - предмет спе­циальных исследований генетиков и ученых разных специально­стей.

Одаренность, в особенности ярко выраженная, может быть ре­зультатом «ошибки природы» при делении клетки и репликации генетического материала. «Именно ошибкам - отклонениям от ге­нетической программы развития, которые происходят всегда и на всех уровнях жизни, обязан прогресс организмов, видов, родов, се­мейств, - считают специалисты в области генетики Н. Д. Тарасенко и Г. Н. Лушанова. Некоторые отклонения от нормы как бы сооб­щают данному организму дополнительные возможности, а зна­чит, и некоторые преимущества перед другими организмами».

Внезапные, скачкообразные и при этом стойкие изменения в структуре генотипа специалисты в области генетики называют мутациями. Факторы, вызывающие мутации, называются мутаге­нами. Выделяют обычно мутагены трех категорий:

физические (радиация, электромагнитное излучение, давление, температура и т. д.);

химические;

биологические (бактерии и вирусы).

Физические факторы

Интересные факты, свидетельствующие о влиянии солнечной радиации, атмосферного давления и других физических явлений на рождение выдающихся людей, обнаружил русский ученый Е. С. Виноградов (1989). Рассмотрим некоторые из полученных им данных.

Радиостимуляция задатков. О губительном действии радиации на организм человека написано много книг и статей - научных, популярных, художественных. Но всегда ли радиация - враг? Ока­зывается, что в особые, ключевые, переломные, моменты развития (зачатие, рождение, половое созревание и др.) организма опреде­ленное повышение радиационного фона оказывает весьма поло­жительное действие.

Воздействию разнообразных ионизирующих излучений чело­век, как и все живое на Земле, подвергается постоянно. Это излу­чение и образует так называемый естественный радиационный фон. Складывается этот фон из двух основных составляющих: космической радиации (космические лучи) и изотопного излуче­ния (гамма-излучения радиоактивных элементов, рассеянных в окружающей среде).

Способность ионизирующих излучений вызывать мутации генов (мутагенный эффект) была обнаружена Г. А. Надсоном и Г.С.Фи­липповым (1925). Позже в исследованиях Г.Т. Меллера, Н.В.Ти­мофеева-Ресовского, М.Демереца, К.Штерна, Дж.Ли, М.Дель­брюка и многих других было выявлено, что биологическое дейст­вие ионизирующих излучений зависит от их интенсивности. Слишком малая и слишком большая интенсивность отрицательно влияют на развитие живых организмов; при умеренно превы­шающих фоновую уровнях ионизирующей радиации живые суще­ства развиваются ускоренно и их жизнестойкость повышается.

Повторим, что применительно к человеку наиболее сильное положительное действие стимулирующее облучение оказывает тогда, когда оно приурочено к ключевым моментам жизни орга­низма: зачатию, рождению, половому созреванию. В эти моменты развития происходит больше всего «включений» и «переклю­чений» генетических программ.

В ходе эмпирических исследований живых организмов было выявлено, что особенно усиливается главное качество организма -то, на выработку которого была направлена его эволюция. И по­скольку главным направлением эволюции человека можно счи­тать совершенствование его мозга, то, следовательно, можно предположить, что оптимальное облучение, в особенности в от­меченные выше периоды жизни, должно приводить к улучшению умственных задатков. Это гипотетическое утверждение именуется «лучевой гипотезой». Она, как все гипотезы, не бесспорна. По­этому рассмотрим факты, ее подтверждающие.

«Кислородный эффект». Специалисты по радиобиологии утвер­ждают, что биологическое действие ионизирующей радиации уси­ливается с повышением концентрации кислорода в организме. Этот принцип лег в основу открытого южноафриканскими врачами и используемого в настоящее время в разных странах метода ранней стимуляции умственных способностей детей. В ходе наблюдений было замечено, что у женщин, получавших во время беременности кислород, рождались дети, заметно опережавшие сверстников по уровню и темпам умственного развития. И наоборот, проявление гипоксии в этот период у женщин приводило к прямо противопо­ложному результату.

Следует учитывать, что содержание кислорода в организме увеличивается с ростом атмосферного давления. Поэтому в дни, когда давление повышено, действие фоновой радиации усилива­ется.

Одиннадцатилетний солнечный цикл и рождаемость одаренных людей. Е. С. Виноградовым проведено необычное и очень любо­пытное исследование зависимости рождения выдающихся людей (гениев) от всплесков космической радиации, порождаемой сол­нечными вспышками и широкими атмосферными ливнями час­тиц. В годы «умеренного солнца» одаренных людей рождается на 10% больше, чем в годы «пассивного» и «активного» солнца.

Одиннадцатилетний солнечный цикл характеризуется сильны­ми колебаниями относительного числа солнечных пятен (чисел Вольфа). По среднегодичным числам Вольфа были выделены го­ды пассивного, умеренного и активного солнца за период 1700 -1976 гг.

Затем были рассмотрены биографические данные (даты рож­дения): 1603 биологов; 1135 физиков; 1298 математиков и механи­ков; 3774 литераторов и 929 особо выдающихся людей всех специ­альностей. В результате была выявлена четкая зависимость рож­дения выдающихся людей от мощных вспышек на Солнце, в ре­зультате которых выбрасываются потоки заряженных частиц, в основном протонов.

Время от времени на Солнце происходят мощные вспышки. При попадании Земли в струю потоков ее геомагнитное поле сильно возмущается, а радиационный фон в результате возрастает на 100-1000%. Длятся эти явления от нескольких минут до часов («магнитная буря» на языке специалистов - «солнечные протон­ные события»). Происходят они преимущественно в годы «уме­ренного солнца». Именно они, согласно «лучевой гипотезе», со­действуют повышению числа рождаемости одаренных детей.

Особенность дня рождения. Нейронные микросети появляются в мозгу ребенка в самом конце его внутриутробного развития. Поэтому естественно ожидать, что наиболее сильное влияние на задатки умственных способностей человека солнечная активность окажет в день его рождения (либо близко к этому дню). С целью проверки этого предположения были сопоставлены дни рождения одаренных людей и основной индикатор солнечной активности -колебания земного магнетизма (значения индекса геомагнитной возмущенности известны на каждый день, начиная с 1884 г.).

В исследовании анализировались дни рождения: 705 физиков; 876 биологов и 264 особо выдающихся деятелей, рожденных после 1884 г. В результате было выявлено, что для формирования хоро­ших умственных задатков человека важна благоприятная солнеч­ная активность именно в день рождения (либо очень близко по времени к этому дню). Особый интерес вызывает то, что в данном исследовании была выявлена зависимость склонностей человека от характера солнечной активности в день его рождения.

Сезонность в рождаемости одаренных людей. Исследование распределения по месяцам рождения 17102 одаренных людей, проведенное Е.С.Виноградовым, показало, что среди людей, ро­ждающихся зимой, процент одаренных больше, чем среди людей, рождающихся летом, причем для особо одаренных этот процент выше, чем для просто одаренных.

Теоретически сезонная неравномерность рождаемости одарен­ных людей может быть объяснена и действием других причин, на­пример календарных социальных факторов (обычаи, традиции, религиозные обряды и др.). Например, известна давняя крестьян­ская традиция играть свадьбы осенью, после уборки урожая. Из­вестны периоды постов, соблюдаемых в разных религиях, в пери­од которых зачатие было маловероятно.

Однако Е. С. Виноградов, настаивая на «лучевой гипотезе», подкрепляет свое утверждение тем, что, например, вес новорож­денных меняется в течение года так же, как и рождаемость ода­ренных: максимум в январе-марте и минимум в июне-августе. И самое удивительное: такой же закономерности подвержена и смертность одаренных людей.

Это дает право предполагать, что все эти явления зависят от об­щих причин. И если первые два можно объяснить действием соци­альных и календарных факторов, то более высокую смертность зи­мой особо одаренных людей таким образом не объяснить.

«Широтный эффект». Иначе - соотношение числа одаренных людей, рожденных зимой, для территорий, более удаленных от экватора, выше, чем для менее удаленных. Зимой скачки атмо­сферного давления бывают более резкими и случаются чаще, чем летом, потому что зимний контраст температур между умеренны­ми широтами и экватором значительно больше летнего. Соответ­ственно, в низких широтах годовой ход перепада давления более плавный, чем в высоких широтах.

Пятидесятивосьмилетний солнечный цикл и рождаемость ода­ренных людей. Обнаруженный астрономами 58-летний солнечный цикл оказывает влияние и на рождаемость одаренных людей. Максимумы рождаемости талантов приходятся на минимумы солнечной активности, и наоборот. В годы длительных пониже­ний солнечной активности пятна располагаются ближе к экватору Солнца, и вероятность попадания Земли в струю потока заряжен­ных частиц возрастает.

Астрономами выявлена закономерность: в эпохи длительно пониженной активности Солнца в обществе возникают и разви­ваются многие прогрессивные явления, и наоборот, эпохи дли­тельно повышенной активности Солнца - это время застоя в об­щественном развитии и упадка культуры.

«Сверхновые» и одаренность. На 1010 г. приходится од^_ин^^{3 ПИ}~ ков рождаемости одаренных людей. Он близок к вспышке^ свГ^^ХН°" вой звезды, наблюдавшейся в 1006 г. Это самая яркая _С^^{И из}~ вестных за последнее тысячелетие «сверхновых». Несовпа|д_е11^{Ие дат} объясняется тем, что момент наблюдения вспышки (1006,) _С('^ответ~ ствует приходу к Земле порожденных взрывом звезды чл)_ОТ('^нОВ' ^а момент «пика рождения одаренных» (1010) - приходу \_1ас ^шшь,х частиц, скорее всего протонов, скорость которых меньше.

Известно, что подавляющее большинство особей лю,б₀| ^П0ПУ" ляции рождается при среднем уровне фоновой радиацщ_и ^P^a3BH~ вается до нормы. При этом небольшая часть особей }ро}р^аеТС~ либо при повышенном, либо при пониженном уровне^ ф^?1/~°^В0И радиации. Соответственно, первые («передовики») как ^олее продвинуты по пути эволюции, считает Е. С. Винограде^ f У ^вто" рых («отстающие») более выражены старые черты, вплс^тьй? ^аТа" визмов. Иначе, «передовики» - это гении, а «отстающие». _ ^вилы.

Этот краткий обзор позволяет увидеть воздействие^ _Л[-^{,111Ь не}~ значительной части внешних физических факторов на _ге^^рТИП' ^а через него и на результат развития. Но если мы говор!_им ^напР^и" мер, что уровень фоновой радиации и уровень умстве«_нн^{,1Х спо}" собностей новорожденного связаны между собой, то к^_акр^пР^еде" лить, к какому из двух факторов следует отнести вызва;_нн/^{е изме}" нения - к генотипическим или к средовым влияниям?

Этот вопрос позволяет понять, что границы между _ге1Р^типом и средой теоретически существуют, но реально сказать ,Д^{е кон}" чается действие генотипа и начинается действие сре^ц_Ь,рР2^{К И}" чески невозможно. В последние годы биологи и врач!_{и B}'^e_fi ^оль" ше говорят о необходимости предупреждения и лече_гни! ^олез" ней еще до рождения человека, о возможности вмешзате^⁰™ ^В генотип. Это вызывает возражение и даже возмущени«_е б,'^^Ц°^{В За} «ортодоксальную нравственность», но развитие нау\/_Ки^оСтано~ вить невозможно. А нравственные нормы не остаютс_{Ся (}^еИЗмен" ными.

Все это позволяет предположить, что пугающие боо_Л1^{уинство} из нас опыты в области генной инженерии однажды «ct/^V*⁰^" мальным, привычным явлением. И никого уже в недад_Ле1/^м щем не будет пугать даже клонирование человека.