Глава 3Вера в генетику и границы ее применимости
Оскар Штер вырос в Судетской области с бабушкой-католичкой и всегда считал себя немцем. Он не участвовал в войне в силу возраста, но успел побыть членом гитлерюгенда. Его приверженность идеалам национал-социализма сохранилась и после войны, когда он уже перебрался жить в Рурскую область на западе Германии, и была тем острее и болезненнее, что он знал, что у него самого есть еврейские корни.
Джек Юфи вырос в британском Тринидаде с отцом-евреем. В какой-то момент, вдохновившись общением с тетей, пережившей концлагерь, он получил гражданство молодого государства Израиль, служил там в армии и работал в кибуце, но потом переехал вместе с отцом в Сан-Франциско. Читая в детстве новости о течении Второй мировой, он горячо сочувствовал Британии и волновался, как бы кто не узнал, что по матери он немец.
Оскар и Джек знали о существовании друг друга и даже однажды увиделись, когда им было по двадцать лет, – Джек навестил Оскара в Германии, – но эта встреча не принесла никому радости. Оскар не говорил по-английски, они общались на смеси немецкого и идиша. Джек был шокирован тем, что Оскар попросил его срезать с чемоданов метки с фамилией, чтобы не демонстрировать свое еврейство.
Тем не менее жены Оскара и Джека многие годы обменивались новогодними открытками и в 1979 году уговорили своих мужей снова встретиться в Америке, чтобы принять участие в исследовании, проводившемся в Университете Миннесоты [1, 2]. Серия подробных интервью позволила зафиксировать ряд любопытных совпадений между Джеком и Оскаром. Они оба любили жирную и острую пищу, имели привычку спускать воду в туалете перед тем, как им воспользоваться, заглядывали в конец книги перед прочтением, обматывали карандаш скотчем, чтобы удобнее было его держать. Они носили очки одинаковой формы, одинаково подстригали усы, одинаково лысели, да и вообще были внешне неотличимы друг от друга, как и положено однояйцевым близнецам.
Миннесотское исследование разлученных близнецов (MISTRA) проводилось, конечно, не ради того, чтобы зафиксировать забавные совпадения. Они гораздо сильнее интересовали журналистов и широкую общественность, чем ученых. Едва ли у человека есть ген обматывания карандаша скотчем, тут речь скорее о том, что если проанализировать гору привычек у любых двух произвольно взятых людей, то среди них наверняка найдутся схожие. Допустим, вот я такой человек, который хранит в верхнем ящике стола и в правом кармане куртки бумажные носовые платочки и использует их по несколько раз, дольше, чем следовало бы; наверняка среди читателей моей книжки тоже есть такие люди, и все же маловероятно, что мы с вами – однояйцевые близнецы, разлученные в младенчестве. Ценность MISTRA в том, что исследователи, нашедшие 56 пар таких близнецов и предложившие им гору психологических и медицинских тестов, показали, что сходство между однояйцевыми близнецами по формальным измеримым показателям (таким как IQ) остается неожиданно высоким, даже если они выросли в совершенно разных семьях и знать не знали о существовании друг друга [3]. Это позволило поставить под сомнение классический аргумент скептиков “Однояйцевые близнецы похожи друг на друга по характеру, поведению и интеллектуальному развитию не из-за генетического сходства как такового, но потому, что внешнее сходство побуждает родителей и учителей воспитывать их совсем-совсем одинаковым образом, в отличие от разнояйцевых близнецов и прочих братьев и сестер, в которых в большей степени поощряют индивидуальность”.
Коротко напомню то, о чем вы уже читали во множестве научно-популярных книг. Когда биологи хотят оценить влияние генов на какой-то поведенческий признак, они находят много пар близнецов. Их высокая важность для науки связана с тем, что близнецы бывают монозиготные (однояйцевые) и дизиготные (разнояйцевые). В первом случае оба близнеца получаются из одной и той же оплодотворенной яйцеклетки, на ранних стадиях развития эмбриона разделившейся надвое. Они всегда одного пола и очень похожи внешне. Во втором случае произошло одновременное оплодотворение двух разных яйцеклеток двумя разными сперматозоидами, и между такими близнецами генетического сходства не больше, чем между любыми другими братьями и сестрами. Однако, как и однояйцевые близнецы, они рождаются одновременно и воспитываются в схожих условиях.
Близнецовый метод заключается в том, что исследователи дают каждому участнику тесты для измерения интересующего признака, а потом сравнивают, насколько похожи братья или сестры внутри каждой пары. И составляют следующие уравнения:
rMZ = A + C
rDZ = A/2 + C
Они означают, что степень поведенческого сходства между монозиготными близнецами (rMZ) определяется общими генами (A) и одинаковой домашней средой (С). Для дизиготных все то же самое, но только общих генов у них вдвое меньше (каждый сперматозоид или яйцеклетка несет в себе половину родительской ДНК, отобранную случайным образом; теоретически общность генов братьев и сестер может колебаться от полной до нулевой, но на практике составляет примерно 50 %). Несложные арифметические преобразования позволяют далее вывести формулу:
A = 2 (rMZ – rDZ)
Это и есть источник утверждений наподобие “гены объясняют 50 % вариабельности интеллекта”. Если при измерении IQ коэффициент корреляции между однояйцевыми близнецами составляет 0,85, а между разнояйцевыми 0,6 (реальные цифры варьируют от исследования к исследованию, но близки к этому), то имеем уравнение:
A = 2 (0,85–0,6) = 0,5
Далее, разобравшись с влиянием наследственности, можно также подсчитать относительный вклад среды, которая воздействовала на обоих близнецов одинаково (например, им вместе бабушка читала одни и те же книжки), и среды, влияние которой отличалось (например, один ребенок пошел на плавание, а второй – на танцы). Здесь исследователи исходят из того, что все возможное разнообразие признака складывается только из этих трех компонентов:
1 = A + C + E
Здесь E – это отличающиеся условия среды. Теперь можно получить влияние общей среды, если вычесть влияние наследственности из сходства между однояйцевыми близнецами, и влияние отличающейся среды, на долю которой приходится все, что осталось:
C = rMZ – A
E = 1 – A – C
В нашем примере с IQ получилось бы, что на долю каждого компонента приходится еще по 25 %. Негусто!
Близнецовый метод все любят за его простоту, наглядность и впечатляющие результаты, однако простота может быть кажущейся, а результаты – преувеличенными [4–6]. Чтобы оценка влияния наследственности, полученная таким образом, оказалась верна, должны быть соблюдены несколько условий.
Во-первых, надо правильно разобраться, какие близнецы однояйцевые, а какие разнояйцевые[20]. В наше время это проверяют путем генетического тестирования, но в старину, когда оно было сложнее и дороже, часто ограничивались опросами (“Часто ли вас путают малознакомые люди?”, “Как вы сами считаете, вы однояйцевые или не очень?”). К тому же однояйцевые близнецы не обязательно полностью идентичны. Возможны соматические мутации – изменения генов, произошедшие уже в процессе развития эмбриона. Неизбежны эпигенетические различия – они касаются того, насколько активно тот или иной ген считывается в клетках. У женщин есть две Х-хромосомы, а работает в каждой клетке только одна из них, вторая неактивна, и у близнецов-девочек процесс выбора, какую где отключить, а какую оставить, будет происходить случайным и заведомо неодинаковым образом.
Во-вторых, надо правильно разобраться во влияниях среды. С одной стороны, сходство этих влияний может быть преувеличено. Даже в утробе матери у дизиготных близнецов всегда две разные плаценты (а у монозиготных может быть по-разному, в зависимости от того, как рано они разделились), и дети могут получать неодинаковое питание и расти с разной скоростью. С другой стороны, воздействие среды на однояйцевых близнецов – если они не были, конечно, разлучены в младенчестве, – обычно оказывается более сходным, чем для разнояйцевых. Родители чаще селят их в одной комнате, покупают идентичную одежду, отдают в одну школу. На это можно делать поправку в исследованиях, например, отдельно изучать влияние жизни в общей комнате на сходство по интересующему признаку или исследовать подгруппу близнецов, которых в семье всегда считали однояйцевыми (либо разнояйцевыми), а генетический анализ впоследствии показал, что это неверно. С третьей стороны, имеет место интересная логическая петля: одинаковые гены как таковые могут заставлять однояйцевых близнецов самостоятельно формировать для себя и более одинаковую среду (допустим, предпочитать один и тот же температурный режим, диету или уровень физической активности), которая, в свою очередь, приводит к большему сходству по интересующим исследователя параметрам.
Блеск и нищета близнецового метода заключаются в том, что он ни слова не говорит о том, какие именно гены влияют на признак и по каким механизмам они это делают. Чтобы его применять, вообще не надо ничего знать про ДНК, рибосомы, эндоплазматический ретикулум или натрий-калиевую аденозинтрифосфатазу (без должной работы которых никакие гены ни на какое поведение повлиять не смогут!). Собственно, впервые о важности исследований близнецов в контексте сравнения природных и средовых влияний написал сэр Фрэнсис Гальтон, двоюродный брат Чарльза Дарвина, аж в 1875 году. А методология, описанная выше, применяется в неизменном виде более 50 лет. За это время были изучены 15 миллионов пар близнецов, которых сравнивали почти по 18 тысячам мыслимых и немыслимых признаков, как личностных, так и физиологических [8]. Идет ли речь о депрессивных эпизодах или о воздействии алкоголя и табака, о строении глазного яблока или о работе иммунной системы, об экстраверсии или открытости новому опыту, о сексуальной ориентации или о политических взглядах – всегда и везде оказывается, что сходство между однояйцевыми близнецами статистически достоверно выше, чем между разнояйцевыми, и что генетика объясняет десятки процентов возможных различий между людьми.