Действие вместо реакции
Шрифт:
Во-первых, это такие наследуемые живым организмом признаки, которые не задаются последовательностью генов в нашей ДНК и с ней напрямую не связаны. Эпигенетика исследует все то, что определяет наши врожденные свойства «сверх» и «помимо» набора генов. Большую часть истории науки, начиная с создания Дарвином теории эволюции путем естественного отбора, сама возможность наследования приобретенных индивидом признаков отрицалась. Сегодня же известно много сценариев, как это происходит.
Во-вторых, в ведении эпигенетики находятся изменения в активности уже имеющихся у нас генов под воздействием внешних факторов. Этот момент
Хотя для целого организма 20 000 генов – это довольно скромная цифра, для жизни отдельной клетки этот багаж огромен и избыточен. Не может так быть, чтобы каждой крошечной клетке от пятки до макушки, от печени и до мозга нужны были сразу все гены нашего тела, ведь их функции столь сильно отличаются.
Наконец, очевидно, что в одних ситуациях требуется один набор белков-инструкций, а в других – уже совсем иной. Это значит, что абсолютное большинство генов в каждой отдельной клетке должны быть всегда деактивированы. Они никогда не будут ей использованы, потому что сами ее задачи этого не предполагают. Тем не менее для какой-то другой клетки они будут жизненно необходимы.
По той же причине основная часть из оставшихся и нужных генов должна постоянно пребывать в спящем состоянии. Хотя в принципе они и необходимы, потребность в их работе возникает не всегда. Нельзя допустить, чтобы они работали безо всякой нужды. Такое несвоевременное перепроизводство химических реакций, противоречащих одна другой, привело бы к немедленной гибели всего организма.
Исследование эпигенетических процессов позволило научно объяснить, как получается, что в индивидуальном организме с одним набором генов может быть заложено столько разных траекторий развития. Действительно, последовательность генов в каждой клетке одна и та же – если, конечно, не считать случайных мутаций и вирусов. Но вот возможных комбинаций из активных и неактивных генов невероятно много.
Можно представить гены как кнопки на огромном пульте управления организмом. Если перед нами стоят два одинаковых пульта, мы можем исполнить на них чрезвычайно разные жизни. Количество возможных комбинаций, помноженное на время, так велико, что не поддается исчислению.
Или вообразите себе гигантский рояль с двадцатью тысячами клавиш. Можно ли утверждать, что набор и звучание клавиш предопределяют те композиции, которые могут быть на этом рояле исполнены? В каком-то смысле, да. И точно так же гены определяют множество черт нашего телесного устройства, восприятия и поведения. Но оставшейся свободы вариаций так много, что с лихвой хватит и самому взыскательному из людей.
Все заложенные в генах качества ума и тела безо всякого исключения пластичны для долгого эволюционного процесса. И большинство из тех, что нас интересуют, могут быть изменены в любом направлении в течение отдельной жизни.
Нужно признать, что применительно к ДНК аналогия рояля с двадцатью тысячами клавиш не совсем точна. Гены в клетках организма, в отличие от клавиш рояля, не могут быть активированы с той же легкостью и нажиматься совершенно произвольным образом.
Впрочем, аналогии и не должны быть точны во всем. Их задача иная – выделить некое существенное сходство и способствовать пониманию по крайней мере в чем-то одном. И в данном случае аналогия рояля подчеркивает крайне простой, но и крайне важный факт: наше биологическое наследие предполагает невероятную
Что же активирует и деактивирует гены в клетках организма? Прежде всего, это делает внешняя среда, в которой мы живем от момента своего зачатия до последнего вздоха. Мир и получаемый нами опыт влияют на нас. Они в самом прямом смысле слова проникают в поры и клетки нашего тела. Одни вещества приходят в соприкосновение с другими, химическая реакция следует за химической реакцией, и все это регулирует активность генотипа каждого из нас.
Так, когда наши глаза открыты, триллионы фотонов света ежесекундно попадают на сетчатку глаза. От этого в ее светочувствительных клетках изменяется баланс положительно и отрицательно заряженных ионов.
В нейронах сетчатки рождаются электрические импульсы, которые посредством химических сигналов добегают до следующих нервных клеток и запускают там череду новых химических реакций. Это повторяется тысячи и миллионы раз все далее и далее по цепочке.
Постоянный диалог нашего тела с миром и диалог клеток друг с другом и регулирует деятельность генов. Они то включаются, то выключаются, как лампочки на мигающей новогодней гирлянде.
Однако активность генов регулируется не только тем, что происходит с нами, но и тем, что делаем мы сами – осознанно и целенаправленно. Задействуя врожденные способности по управлению своим вниманием и эмоциями, мы изменяем движение потоков информации в нервной системе. Информация струйками, волнами и всполохами блуждает по уму, и каждое ее движение оставляет за собой следы из изменений.
Так эпигенетика позволила научно объяснить природу нейропластичности. Она показала, что общение нервных клеток друг с другом и взаимное общение частей нашего ума непрерывно производит серию активаций и деактиваций генов в нейронах. В результате генетических сигналов внутри нервных клеток происходят изменения: они перестраиваются и объединяются друг с другом в новые нейросети. Трансформируется сама информационная структура нервной системы. В итоге это и меняет наши взгляды, потребности, желания, привычки, саму нашу личность.
То, какова наша личность, не может быть задумано природой и спланировано заранее. Невозможно предугадать все и запрограммировать это в наших генах. Она бы не смогла оставить нам столь большое наследство, а мы были бы просто не в состоянии унести такой вес на своих плечах.
Мы, таким образом, есть продукт внешнего мира и своих собственных решений в той же мере, что и генов. Мы есть творение уникальных ситуаций, в которых оказываемся, и того, как мы себя в них ведем.
Новая парадигма изменчивости
Лавина данных из нейробиологии и генетики позволила современной науке понять три важнейшие вещи, которые еще недавно встречались ученым миром в штыки.
Во-первых, познание представляет собой универсальное свойство любого живого организма – без каких-либо исключений и изъятий. Даже наиболее примитивные бактерии с помощью механизма хеморецепции собирают сведения об окружающей среде на предмет содержащихся в ней вредных или полезных веществ. На основе этой информации они стараются избегать первых и двигаются по направлению ко вторым.