Что, если Ламарк прав? Иммуногенетика и эволюция - [54]

. Для таких зоологов, как Вуд Джоунз, подобное наблюдение является убедительным доказательством наследования приобретенных признаков. Реакция неодарвинистов (последователей Дарвина, но не самого Дарвина) на эти факты иная: эти мозолистые утолщения — результат естественного отбора. Обладатели таких мозолей имеют явное селективное преимущество, поскольку риск проникновения болезнетворных бактерий через поврежденную кожу для них существенно меньше.

Единственный способ решить, кто прав в этом споре — эксперимент, включающий скрещивания и индуцирование мозолей в нетипичном месте в каждом поколении, однако вероятнее всего этот эксперимент не принесет пользы по причине, сформулированной Вудом Джоунзом. Проблема для ламаркистской интерпретации состоит в том, что трудно представить, основываясь на современном знании, как информация о такой анатомической структуре может попасть в ДНК половых клеток. Для этого необходимо знать путь передачи от сомы в зародышевую линию, а также идентифицировать гены, контролирующие этот процесс. На таком фоне экспериментирование с V-генами выглядит очень легкой задачей!

Итак, образование мозолей — процесс хорошо заметный, но не поддающийся анализу. В противоположность этому V-гены антител нельзя увидеть, но с ними можно экспериментировать, анализировать полученные результаты и делать выводы.

Наследование анатомических особенностей, связанных с привычкой сидеть на корточках

В книге Habit and Heritage Вуд Джоунз обсуждал также манеру сидеть на корточках в разных популяциях человека. У многих азиатских народов принято сидеть на корточках так, что ступни стоят плоско на земле. Аборигены Австралии делают это иначе, их ступни подобраны под ягодицы (рис. 7.1). У тех, кто сидит в азиатской позе (рис. 7.2), в месте соединения голени и таранной кости (ступни) есть хорошо выраженная поверхность, которая, по-видимому, позволяет очень долго удобно сидеть на корточках на рисовых полях и базарах (для большинства европеоидов это очень трудное дело). Этой особенной суставной поверхности нет у аборигенов Австралии, у них она совершенно другая. Далее, ни той, ни другой поверхности нет у тех людей, которые привыкли сидеть на стульях. И что самое интересное, все эти структуры уже присутствуют в костях эмбрионов и маленьких детей у тех народов, которые имеют привычку сидеть на корточках, но их нет у эмбрионов и маленьких детей в тех популяциях, где люди для сидения используют стулья. Для объяснений с неодарвинистских позиций надо признать наличие селективного преимущества (т. е. повышенный репродуктивный успех) спонтанных генеративных мутаций, которые затрагивают форму костей ноги и ступни. Ключевой вопрос: сколь пригодны такие объяснения, поскольку указанные анатомические черты эволюционно должны были возникнуть совсем недавно.

Рис. 7.1. Манера сидеть на корточках у жителей востока и аборигенов Австралии.А.Жители Востока. Б. Аборигены Австралии. (Перепечатано из F. Wood Jones 1943Habit and Heritage, сразрешения издателя, Kegan Paul International Ltd.).

 

Рис. 7.2. Структура костей и поза. Суставные поверхности (показаны стрелкой), на большой берцовой и таранной кости у жителей Востока, имеющих особую манеру сидеть на корточках. (F. Wood Jones 1943Habit and Heritage, сразрешения издателя, Kegan Paul International Ltd.).

 

Это очень интересный пример. Цель будущего — организация и проведение новых экспериментов, направленных непосредственно на выяснение механизма наследования таких анатомических особенностей.

Приобретенная наследственность у бактерий

Здесь мы хотим коротко упомянуть спорное явление, впервые описанное в журнале Nature в 1988 году профессором Гарвардского университета Джоном Кэрнзом (Cairns) и его коллегами. Не входя в детали, скажем, что они смогли генерировать в культуре бактерий генные мутации, которые интерпретировались как направленные. Они показали, что определенные классы мутаций в гене, кодирующем определенный фермент, появлялись только в том случае, если в питательной среде присутствовали химические субстраты, связанные с этим ферментом. Эти эксперименты были оспорены, потому что другие ученые получили экспериментальные результаты, которые позволяют дать традиционное неодарвинистское объяснение, т. е. субстратный отбор функциональных мутантов. Однако первоначальное объяснение появления этих мутантов интригующее: Кэрнз привлек обратную связь генов, основанную на обратной транскрипции, предложенную Тедом Стилом для вариабельных генов иммунной системы.

Приобретенная наследственность у растений

А что же у растений? У них нет барьера Вейсмана, отделяющего сому от зародышевой линии. Приобретенные соматические модификации у растений, связанные с изменением генов, могут, в принципе, передаваться потомству, если семена образуются из тех частей растения, в которых возникла соматическая мутация. Итак, это уже не секрет: эволюция по Ламарку была и есть, это факт из жизни растений! Можно легко продемонстрировать, например, наследование индуцированной устойчивости к тяжелым металлам. Особенно полезным для демонстрации роли стресса, вызванного внешней средой и запускающего наследственные изменения в геноме растений, оказался лен. Ценность изучения таких проблем на растениях подчеркнула пионерская работа Нобелевского лауреата Барбары МакКлин-ток (McClintock) о мобильных генетических элементах у кукурузы.