Знаменитые загадки природы
Шрифт:
Альбиносы встречаются не только у животных. Они есть и среди людей. Когда-то альбиносов как «экспонаты» демонстрировали в театрах диковинок. Известный альбинос чех Карл Бриаг утверждал, что родился в семье альбиносов в северной Гренландии. Другой альбинос Том Сакс зарабатывал на жизнь, выступая одетым в эскимосские меха, окруженный собачьими упряжками. Некоторые альбиносы стригли себе волосы и зачесывали их в стиле «афро», утверждая, что происходят из экваториальной Африки. И действительно, альбиносы чаще рождаются в семьях чернокожих. Известны случаи частичного альбинизма. Так, негры с такой болезнью имеют пятнистую кожу, напоминающую масть пегих коней. Ведь эти пестрые негры, как, например, «Три Тигрицы», известный музыкальный ансамбль, были очень популярны в цирковых аттракционах и показах диковинок. И если среди представителей европеоидной расы альбинизм воспринимается
Опубликовано около 700 родословных семей, члены которых страдали альбинизмом. Наследственные заболевания имеют тенденцию распространяться в небольших этнических группах в связи с высокой частотой родственных браков. Выявлены очаги альбинизма в Северной Ирландии. В Южной Панаме среди племени карибе куна были обнаружены сотни альбиносов. Тропическое солнце очень сильно обжигало альбинотическую кожу и слепило глаза, поэтому альбиносы в этом районе вели ночной образ жизни. Их прозвали «детьми Луны».
Феномен альбинизма долгое время был загадкой на уровне божественного проведения, а лучше сказать, наказания. Таких людей всегда окружало много всяческих пересудов, но зато на протяжении истории властители ценили их необычайность, а в мировой мифологии носителю альбинизма приписывались магические свойства.
Только с развитием генетики стало известно, что альбинизм – не просто «косметический дефект». По своей сути, это генетически обусловленное нарушение обмена веществ, который к тому же часто приводит к множественным «поломкам» в отлаженной работе организма. По данным медицинской статистики, приблизительно один из 20 тысяч человек (включая представителей негроидной расы) является белокожим, светловолосым и красноглазым альбиносом. Расчеты, произведенные на основании этих данных генетиками, показали, что сам по себе ген альбинизма у человека не является большой редкостью – приблизительно каждый 70-й из нас является его скрытым носителем.
Само слово «альбинос» происходит от латинского «альбус» (albus) – «белый» и в биологии, чаще используется как термин систематики, в классификации животных и растений. Альбинизм – явление врожденного отсутствия окраски наружных покровов: кожи, волос, перьев, шкурки. Красящий пигмент практически полностью отсутствует, исчезая, в том числе, и в радужной оболочке глаза, отчего глаза альбиноса кажутся ярко-рубиново-красными – это просвечивают кровеносные сосуды глазного яблока.
Какая же «поломка» происходит в организме и порождает альбинизм? Это генетически обусловленная болезнь, появляющаяся в процессе мутации. Она возникает как ошибка в процессе копирования генетической информации и проявляется в блокировке синтеза пигмента меланина (от греческого «melanos» – «черный») – сложного органического соединения, образующегося в специальных клетках – меланоцитах при взаимодействии аминокислоты тирозина и фермента тирозиназы. По сути, ген альбинизма является одной из мутантных модификаций гена тирозиназы. Внезапное искажение структуры гена, видоизменяющее структуру ДНК данного организма, приводит к проявлению рецессивных признаков, большинство из которых бывают не только вредными, но порой и просто несовместимыми с жизнью. Согласно Американской энциклопедии, «воспроизведение цепочек ДНК, составляющих ген, осуществляется удивительно точно. Опечатки при копировании являются редкими авариями». И получается, что белый цвет альбиносов – не окраска, а ее отсутствие. У растений альбинизм может быть обусловлен также наследственными изменением хлоропластов, кроме того, проращивание побегов в темноте ведет к функциональному альбинизму (этиолированные побеги), исчезающему на свету.
И как показали исследования, быть «белой вороной» не только неприятно, но и опасно. Теперь хорошо известно, что меланины, способные поглощать б'oльшую часть лучей солнечного спектра, играют роль фильтров, защищающих кожу от избытка солнечной радиации, в том числе и от смертельно опасных для клеточных структур и ДНК ультрафиолетовых лучей. Сравнительно недавно ученые, обратившие внимание на усиление пигментации кожи на месте заживающих ран и ожогов, доказали, что роль меланинов не сводится к фотозащите покровов. По всей видимости, они принимают деятельное участие в ликвидации последствий любого стрессового воздействия, нарушающего клеточный гомеостаз, и являются важной составной частью иммунной системы организма в целом. Необходим меланин и для нормальной работы таких важных органов чувств, как зрение и слух. Слой темного пигмента защищает светочувствительные клетки сетчатки и повышает четкость получаемого изображения, поглощая излишний свет и гася блики, отраженные от внутренней поверхности глаза. Человек, страдающий этим расстройством, плохо видит при дневном освещении и лучше – при сумеречном. Во внутреннем ухе меланоциты содержатся в так называемой сосудистой полоске, вырабатывающей эндолимфу, заполняющую полость ушной улитки. Без них (или при их недостатке) эндолимфа изменяет свой ионный состав, что сказывается на остроте слуха. В той или иной степени плохо слышат и животные-альбиносы, и люди-альбиносы.
Нарушения в развитии меланоцитов нередко сопровождаются столь серьезными патологиями в строении тканей и органов, что эмбрионы-альбиносы погибают на ранних стадиях развития. Большинство же альбиносов, которым удается благополучно появиться на свет, чрезвычайно чувствительны к солнечной радиации, имеют проблемы со зрением и слухом и, как правило, погибают в довольно раннем возрасте от инфекций, с которыми не в состоянии справиться их ослабленная иммунная система. Альбиносам рекомендовано избегать солнечного облучения и применять светозащитные средства при выходе на улицу. «Противоядия» против этого нарушения пока не найдено. Конечно, ученые уже в состоянии заменить дефектный участок гена на нормальный, но в настоящее время такие операции пока не делаются на людях. Это связано с тем, что гены, как правило, тесно взаимодействуют друг с другом. При изменении в одном из них может измениться и еще какая-нибудь функция в организме. Пока риск слишком велик.
В общем, если учесть, что альбинизм передается по наследству, то можно только возблагодарить природу, что ген альбинизма является не доминантным, а рецессивным, и поэтому нужно, чтобы ген альбинизма присутствовал в организме обоих родителей. К счастью, это случается крайне редко. Быть ни на кого не похожим в своем роду – миссия тяжелая. Поэтому, если эта непохожесть проявляется только в том, что ты абсолютно белый, лучше уж быть, как все.
«Саморемонт», или регенерация
Регенерация утраченных органов у животных – тайна, издревле волнующая ученых. До последнего времени считалось, что этим великолепным свойством наделены только низшие виды живых существ: ящерица отращивает оторванный хвост, некоторых червей можно разрубить на мелкие куски, и каждый вырастет в целого червя – примеров множество. Но ведь эволюция живого мира шла от низших организмов ко все более высокоорганизованным, так почему на каком-то ее этапе это свойство пропало? И пропало ли?
Лернейская гидра, Медуза Горгона или наш трехглавый Змей Горыныч, у которого Иван-царевич без устали рубил «самовосстанавливающиеся» головы, – персонажи хотя и мифические, но явно состоящие в «родственных отношениях» с вполне реальными существами. К ним, например, относятся тритоны – разновидность хвостатых амфибий, которые по праву считаются одними из самых древних животных на Земле. Их удивительной особенностью является способность к регенерации – отращиванию поврежденных или потерянных хвостов, лап, челюстей. Более того, у них восстанавливаются и поврежденное сердце, и глазные ткани, и спинной мозг. По этой причине они незаменимы для лабораторных исследований, да и в космос тритонов отправляют не реже, чем собак и обезьян. Этими же свойствами обладают и многие другие существа.
Так, рыбкам данио рерио черно-белого окраса, длиной всего в 2–3 см, свойственно регенерировать части плавников, глаза и даже восстановить клетки собственного сердца, вырезанные хирургами в процессе опытов по регенерации. Это можно сказать и о других видах рыб. Классическими примерами регенерации стали ящерицы и головастики, восстанавливающие потерянный хвост; раки и крабы, отращивающие утраченные клешни; улитки, способные вырастить новые «рожки» с глазами; саламандры, у которых происходит естественная замена ампутированной лапки; морские звезды, регенерирующие свои оторванные лучи. Кстати, из такого вот оторванного луча, как из черенка, может развиться новое животное. Но чемпионом регенерации стал червь плосковик, или планария. Если его перерезать пополам, то на одной половинке тела вырастает недостающая голова, а на другой – хвост, то есть образуются две совершенно самостоятельные жизнеспособные особи. А возможно появление совершенно необыкновенной, двухголовой и двухвостой планарии. Такое произойдет, если на переднем и заднем концах сделать продольные надрезы и не давать им срастаться. Даже из 1/280 части тела этого червя получится новое животное!