Ознакомительная версия.
Рецепт из поваренной книги ни в каком смысле не является чертежом того пирога, который в конечном итоге будет вытащен из духовки. И дело тут не в том, что рецепт — это одномерная ниточка из слов, в то время как пирог — трехмерный объект. Как мы уже видели, нет ничего невозможного в том, чтобы перевести уменьшенный макет в одномерный код. Однако рецепт — это не макет, не описание готового пирога, и он ни в коей мере не является его поточечным изображением. Рецепт — это набор инструкций, выполнение которых в правильной последовательности приводит к возникновению пирога. Настоящий одномерно закодированный чертеж пирога должен был бы представлять собой серию тонких сканов — как если бы специальная исследовательская спица истыкала наш пирог со всех сторон в строго определенном порядке через каждый миллиметр и все, что обнаруживала бы вокруг себя, переводила в одномерный код. Благодаря полученным таким образом данным можно было бы воспроизвести точное местоположение каждой изюминки и каждой крошки. Между любой частичкой пирога и кодирующей ее частичкой чертежа имелось бы строгое взаимно-однозначное соответствие. Очевидно, что к настоящим рецептам это отношения не имеет. Между “битами”, из которых состоит пирог, и словами или буквами рецепта нет никакого взаимно-однозначного соответствия. Если слова рецепта и соответствуют чему-то, то скорее уж не отдельным кусочкам готового пирога, а отдельным шагам в процедуре его изготовления.
Мы пока понимаем не все, а скорее даже почти ничего, о том, как происходит развитие животного из оплодотворенного яйца. Тем не менее есть веские основания полагать, что гены представляют собой скорее рецепт, нежели чертеж. Аналогия с рецептом в самом деле очень удачна, в то время как аналогия с чертежом ошибочна практически во всем, хотя ее и часто бездумно используют авторы учебников для начинающих, особенно в последнее время. Развитие зародыша — это процесс, упорядоченная последовательность событий, так же как и приготовление пирога. Разница только в том, что у процесса эмбрионального развития количество ступеней в миллионы раз больше и различные действия осуществляются одновременно в разных частях одного и того же “блюда”. На большинстве этапов не обходится без клеточных делений, приводящих к появлению огромного количества клеток, одни из которых погибнут, а другие сгруппируются вместе, чтобы дать начало органам, тканям и прочим многоклеточным образованиям. Как уже говорилось в одной из предыдущих глав, поведение конкретной клетки зависит не от того, какие гены она содержит, — ведь все клетки организма содержат один и тот же набор генов, — а от того, какие из ее генов приведены в действие. В каждый момент времени в каждой точке развивающегося зародыша работает только малая часть генов. Различные наборы генов включаются в разные периоды развития и в разных частях эмбриона. То же, какие именно гены будут включены в той или иной клетке в тот или иной момент, зависит от химических условий в данной клетке. А это в свою очередь зависит от того, что происходило в данной части зародыша до этого.
При этом действие, которое ген оказывает, уже будучи включенным, зависит от того, на что именно он имеет возможность воздействовать в той части развивающегося организма, в которой находится. Эффект гена, работающего в клетках нижней части спинного мозга на третьей неделе развития, будет совершенно иным, если сравнивать его с эффектом того же гена, но работающего в клетках плечевого сустава на 16-й неделе развития. Таким образом, эффект гена, если он вообще имеется, является не свойством гена как такового, а свойством взаимодействия этого гена с недавней историей его непосредственного окружения. Так что сравнивать гены с чертежом организма совершенно бессмысленно. Если вы помните, то же самое было справедливо и для компьютерных биоморф.
Итак, гены соответствуют тем или иным точкам тела не более, чем слова рецепта — крошкам пирога. Все гены одного организма, так же как и все слова одного рецепта, — это набор инструкций по выполнению некоего процесса. Тут читатель может задаться вопросом, как же в таком случае генетикам удается зарабатывать на жизнь. Как тогда вообще можно говорить о “гене голубых глаз” или о “гене дальтонизма” и тем более изучать их? Разве подобные моногенные эффекты не свидетельствуют о том, что каждый ген каким-то образом отображается на контролируемый им участок тела? Разве это не доказывает несостоятельность моих утверждений, будто гены — это рецепт для развития организма?
Конечно же, нет — и важно понять почему. Для этого давайте вернемся к аналогии с рецептом. Мы все согласимся с тем, что нельзя разделить пирог на крошки, из которых он состоит, и сказать: “Эта крошка соответствует первому слову рецепта, эта — второму…” и т. д. В этом смысле только целый пирог является отображением всего рецепта, с чем тоже все, вероятно, согласятся. А теперь представьте, что мы изменили в рецепте одно слово — например, стерли “соду” и вместо нее поставили “дрожжи”. Испечем 100 пирогов по новому рецепту и еще 100 — по старому. Между этими двумя грудами пирогов будет иметься принципиальное различие, и обусловлено оно будет заменой одного-единственного слова в рецепте. И хотя никакого однозначного соответствия между словами и крошками пирога нет, однозначное соответствие между словесным различием и различием конечных продуктов все же существует. Слово “сода” не соответствует какому-то определенному участку пирога, но оно влияет на то, каким образом пирог будет подниматься и какой окажется его форма в целом. Если убрать это слово или заменить его словом “мука”, то пирог не поднимется. Если же поменять его на “дрожжи”, то он поднимется, но по вкусу будет больше напоминать хлеб. Между пирогами, испеченными по первоначальному варианту рецепта и по его измененной версии, будет видна достоверная, поддающаяся определению разница, даже если само слово, которое подверглось “мутации”, не соответствует никакому конкретному “биту” пирога. Эта метафора хорошо отражает, что происходит с организмом, когда ген мутирует.
Еще более удачной аналогией была бы замена 180 градусов на 250 — ведь гены оказывают количественные эффекты, а мутации изменяют величину этих эффектов. Пироги, испеченные согласно “мутантному” варианту, при более высокой температуре, будут отличаться от пирогов, приготовленных прежним способом, не в какой-то одной своей части, но всей своей консистенцией. Однако и эта аналогия слишком проста. Чтобы смоделировать “приготовление” младенца, нам следовало бы представить себе не один-единственный процесс в одной-единственной духовке, а спутанный клубок конвейеров, которые проносят различные компоненты блюда через 10 млн микроскопических духовок, работающих как по очереди, так и одновременно, причем каждая производит свой уникальный полуфабрикат, пользуясь одним и тем же набором из 10 тыс. базовых ингредиентов. Эта усложненная версия метафоры даже еще более весомо убеждает нас в том, что гены — не чертеж, а рецепт некоего процесса.
Пришло время привязать наши рассуждения к вопросу о наследовании приобретенных признаков. Когда мы создаем что-либо, руководствуясь чертежом, а не рецептом, то это обратимый процесс. Имея дом, несложно воссоздать его чертеж. Просто измерьте все расстояния и изобразите их в уменьшенном масштабе. И если у дома появился какой-нибудь “приобретенный признак” — скажем, на первом этаже убрали внутреннюю стену, чтобы сделать студию, — то это изменение, очевидно, в точности отразится на нашем “обратном чертеже”. То же самое было бы верно и для генов, будь они описанием взрослого организма. Если бы гены были чертежом, было бы нетрудно представить себе, как любой признак, приобретенный организмом в ходе его жизни, каким-то образом бережно переводится обратно в генетический код и, следовательно, передается последующим поколениям. Тогда сын кузнеца на самом деле мог бы пожинать плоды физических упражнений своего папы. Но это невозможно, поскольку гены — не чертеж, а рецепт. Представьте себе, что от пирога отрезали кусок, информация об этом изменении перешла обратно в рецепт, и следующий пирог, изготовленный по тому же рецепту, вышел из печи сразу без одного куска. Наследование приобретенных признаков не более возможно, чем этот фантастический сценарий.
Давайте воспользуемся излюбленным примером ламаркистов — мозолями. Допустим, у некоего банковского служащего с мягкими и ухоженными руками на среднем пальце правой руки была твердая мозоль, вызванная большим количеством письменной работы. Если из поколения в поколение его потомкам тоже придется много писать, то, по представлениям ламаркистов, гены, контролирующие развитие кожи, изменятся таким образом, что дети начнут рождаться уже с мозолью на соответствующем месте. Будь гены чертежом, такое было бы возможно. Тогда у каждого квадратного миллиметра (или какого-то другого маленького участка) кожи был бы свой ген. Вся поверхность тела взрослого банковского клерка была бы “отсканирована”, твердость каждого квадратного миллиметра кожи тщательно измерена и передана “генам соответствующих квадратных миллиметров” — в частности, генам, находящимся в сперматозоидах данного человека.
Ознакомительная версия.
