Голод длился несколько месяцев. Из-за недостатка пищи погибло как минимум 18 тысяч человек. Люди ели луковицы тюльпанов и сахарную свеклу. Не было топлива, и голландцы жгли в печах бревна от построек и трамвайные шпалы. Были введены пайки, но еды все равно не хватало. С сентября по март на одного человека отпускалось по 1,3 литра растительного масла, то есть примерно по одной небольшой чашке в месяц. Картошку тоже выдавали по карточкам, но вскоре она закончилась, и по картофельным карточкам стали выдавать водянистый суп. В ноябре выдача хлеба сократился с 2200 до 800 граммов в месяц, а в апреле 1945 года – до 400.
В субботу 29 апреля Королевские военно-воздушные силы Великобритании и Канады осуществили операцию «Манна» (Manna), а военно-воздушные силы США – операцию «Обжора» (Chowhound). Немцы не мешали доставке продовольствия голодающему населению, да им было уже не до того. Нидерланды были освобождены 5 мая 1945 года. Когда Третий рейх капитулировал, поставки продовольствия в Голландию наладились.
Поскольку эти ужасные события происходили совсем недавно, когда уже сформировалось четкое представление о принципах и нормах питания, немцам фактически удалось поставить чудовищный эксперимент на тему «что происходит с людьми во время сильного голода».
Многие, безусловно, трагические результаты были вполне ожидаемыми. Люди, пережившие голод, имели целый набор проблем со здоровьем – как физиологических, так и психологических. Одри Хепбёрн в то время было 15 лет, и она, как и многие другие, страдала от голода и ела хлеб из перемолотых луковиц тюльпанов. Позже у нее развилась анемия, проблемы с дыханием и отечность, что было связано с недостатком питания в 1944 году.
Весь этот комплекс заболеваний предсказуем, поскольку организм взрослых людей уже сформирован. А вот у детей, еще находившихся в чреве матери, возникали проблемы. Питание матери влияет на экспрессию генов эмбриона, которая может нарушаться или подавляться. В результате дети «голодной зимы» имели целый комплекс проблем, сопровождавших их на протяжении всей жизни. По сравнению с общей популяцией и с братьями и сестрами, зачатыми до или после «голодной зимы», они были меньше по росту и по весу. Позднее у них чаще возникали ожирение, диабет, шизофрения, сердечно-сосудистые заболевания и рак молочной железы.
Недостаток питания влияет на организм разными путями, в том числе, по эпигенетическому механизму. Слово «эпигенетика» буквально означает «дополнение к генетике». За время жизни человека его ДНК не изменяется (за исключением случайных мутаций или мутаций под действием радиации и других мутагенов). Но, как мы знаем, во всех клетках человека присутствует вся его ДНК, и включение правильных генов в правильном месте и в правильное время обеспечивается специфическими механизмами. Эпигенетика – одна из систем регуляции генов, заключающаяся в модификации ДНК без изменения последовательности генов.
Попробуйте представить ДНК, как оркестровую партитуру – страницы навсегда заданных и неизменных нот. Ноты Седьмой симфонии Бетховена одни и те же в изданиях 1816, 1916 или 2016 годах. Однако в исполнении разных оркестров одна и та же музыка звучит по-разному. Дирижер и музыканты интерпретируют и акцентируют ноты по-своему, даже соблюдая все крещендо, диминуэндо и адажио. Каждое исполнение уникально, хотя исходный материал один и тот же. Так и в ДНК: «ноты» (основания) никогда не меняются, но аннотируются множеством различных способов. В самом распространенном варианте модификации задействована маленькая молекулярная метка, называемая метильной группой. Она представляет собой атом углерода, соединенный с тремя атомами водорода. В человеческой ДНК эта метка прикрепляется к некоторым основаниям цитозина (С). В результате помеченный фрагмент ДНК «замолкает». Если это случается в последовательности гена, данный ген не транскрибируется в РНК и, следовательно, не превращается в белок. Он по-прежнему находится в геноме, но не учитывается. Если это участок промоторной последовательности, связанный с этим промотором ген не активируется – механизм экспрессии как бы получает инструкцию «не читать следующее предложение», в нем нет нужды.
Последовательность ДНК (природа) не изменяется, но происходят ее обратимые модификации в соответствии с требованиями момента (воспитание). Мы знали об этом давно, поскольку наиболее яркий пример таких модификаций имеет место у половины населения Земли. Женщины имеют две X-хромосомы, но нуждаются лишь в одной. По этой причине в каждой клетке одна (случайно выбранная) X-хромосома постоянно помечена метильными группами, эффективно «отключающими» целую хромосому. Этим же способом отключается множество отдельных генов, и от этой системы зависят многие фенотипическое параметры. Крысы вылизывают всех своих детенышей, но те детеныши, которых вылизывают меньше, имеют значительно более высокий уровень стресса, что коррелирует с эпигенетической модификацией генов, связанных со стрессом. Некоторым мышам можно давать корм, изменяющий эпигенетическую экспрессию гена, влияющего на цвет меха, но также «включающий» гены, способствующие ожирению и развитию рака. Только что съеденный вами бутерброд вызывает эпигенетические модификации, активирующие некоторые гены на несколько минут или часов, пока вы будете этот бутерброд переваривать. Эпигенетические превращения – очень важный элемент нормальной физиологии и чрезвычайно активно развивающаяся область исследований, поскольку сейчас появляются новые технологии, позволяющие идентифицировать модификации, возникающие в ответ на внешние стимулы.
Но, как часто бывает в науке, эта же область исследований становится объектом пристального внимания прессы, пытающейся немедленно раскрыть все нераскрытые загадки биологии. Легионы поставщиков глупости[106] выискивают реальные, но сложные научные данные, на которых строят свои шарлатанские концепции. К примеру, это касается такого понятия, как «квант», обладающего таинственным научным звучанием. На этом понятии была выстроена идея так называемого «квантового исцеления» – необъяснимого продолжения методики рейки (лечение наложением рук), которая и сама-то представляет смесь бессмысленных приемов. Этот же термин из мира фундаментальной физики прижился в рекламе стиральных порошков и в теории разума. Аналогичным образом, множество научных терминов перекочевало в разные области псевдонауки. Это касается таких приставок, как нейро- или нано-, пристроенных ко всему на свете. Нейромаркетинг, нейропроизводство, нейрополитика – новые сферы деятельности, в которых наукоемкие термины используются для придания значимости коммерческому продукту. В результате предсказуемого шарлатанства, иногда подкрепленного преувеличенным значением научных результатов или их недостаточно строгой оценкой, эпигенетика становится новым квантом. Это слово свободно используют целители разного толка, как будто это волшебная палочка, а не просто один из разделов биологии.
Жуткий эксперимент нацистов в Голландии привел к созданию уникальной базы данных о состоянии людей, переживших голод. Людей, выживших в «голодную зиму», обследовали на протяжении всей их жизни, анализируя проблемы со здоровьем, вызванные жестокостью нацистов, и это позволило получить бесценную информацию о последствиях голодания. Однако был получен один неожиданный результат, касающийся детей тех людей, что пережили голод.
Людям, зачатым в период «голодной зимы», сейчас за 70, и у многих из них есть взрослые дети. Никого не удивляло, что пережившие голод имели множество проблем со здоровьем, но проблемы их детей оказались неожиданностью. У млекопитающих эпигенетические модификации обычно сменяются при смене поколений, однако некоторые метки, по-видимому, изредка могут передаваться от родителей детям, по крайней мере, на протяжении пары поколений. Несколько таких меток идентифицированы у мышей, и совсем немного – у человека. У крыс такие приобретенные реакции, как страх и стресс, передаются детям и внукам по эпигенетическому механизму. Это означает, что характер метилирования ДНК в последовательности нескольких генов не отменяется при смене поколений и сохраняется у детей.
Дети детей, зачатых в «голодную зиму», не были маленькими и не страдали от повышенного риска сердечно-сосудистых заболеваний. Напротив, они чаще имели избыточный вес, что коррелирует с повышенным риском диабета и других заболеваний в более поздние годы. Такой эффект впервые был обнаружен у человека: то, что происходит с матерью, может влиять не только на ее детей, но и на ее внуков.
Похожие результаты были получены и в других исследованиях. В одной часто цитируемой работе речь шла о жителях сельской области Оверкаликс в Швеции, где на протяжении сотни лет были неустойчивые урожаи. У мужчин, чьи деды пережили голодный период непосредственно перед наступлением половой зрелости, продолжительность жизни была значительно выше среднего: в результате голода люди приобрели какие-то полезные качества и передали их по наследству. Аналогичные результаты получили ученые из Бристоля, использовавшие гигантскую базу данных под названием Avon Longitudinal Study – золотой стандарт в исследованиях наследственности. Они показали, что у мужчин, начавших курить до наступления половой зрелости, рождались сыновья с избыточной массой тела. В этом случае какие-то приобретенные признаки тоже передавались по наследству.
Эти результаты сложны, странны и требуют дополнительной проверки. К великому сожалению, в науке тоже существует мода, и многие ученые беспокоятся, что тщательный анализ эпигенетических данных может не оправдать триумфальных заявлений. И это касается не только экспериментов с грызунами, но и интересных, но странных, наблюдений, касающихся генетического эффекта голода в Голландии и Швеции.
Одна из причин, почему людей так возбуждают подобные открытия, заключается в том, что после появления теории Дарвина мы отвергли идею о возможности наследования приобретенных признаков. Автором этой идеи был Жан-Батист Ламарк, и она до сих пор носит его имя.