Рис. 10.3. Маленькие дети полагают, что енот останется енотом, даже если переодеть его в скунса. Однако если применить хирургию, енот, по их мнению, должен стать скунсом
Ниже приводится беседа между ученым и девятилетним школьником о возможности превращения козы в овцу:
Ребенок: Они все перемешали, поэтому… это будет отчасти овца, а отчасти коза.
Ученый: Допустим. Но объясни подробнее: почему ты думаешь, что это будет частично овца и частично коза?
Ребенок: Ну, потому что она родилась козой, а потом ей вкололи витамины, и это могло… не знаю… изменить ее внутри.
Ученый: А если тебе надо определить, она больше овца или больше коза, что бы ты придумал?
Ребенок: Я бы посмотрел, какие у нее родятся дети[265].
Этот ребенок связывал видовую принадлежность с наследственностью и считал ее врожденной. Вопрос, может ли коза превратиться в овцу, перестал для него сводиться к беспочвенным рассуждениям. Он стал эмпирической проблемой, которую можно разрешить путем разведения.
Может показаться странным, что маленьким детям предлагали эксперименты, взятые из мрачного романа. Однако на самом деле вдохновением для психолога были не произведения Уэллса, а труды Жана Пиаже. Как вы помните из второй главы, Пиаже придумал не слишком удачную задачу на сохранение, в ходе которой детям показывали физические преобразования, меняющие внешний вид вещества, но не его массу (например, раздавить глиняный шарик в лепешку). Задача Кейла на преобразование видов — это биологическая задача на сохранение. Чтобы правильно решить ее, нужно понимать, что вид животного сохраняется при изменениях его внешности, но не при изменении внутреннего строения (ДНК).
И хотя дети всех возрастов могут решить задачу, если изменение поверхностное, с более тонкими случаями они начинают справляться только с девяти лет — позже, чем в случае стандартных задач на сохранение материи. Сохранение видов явно дается сложнее, чем сохранение массы. «Градиент» способностей был обнаружен не только у детей, но и у взрослых с болезнью Альцгеймера[266]. Когда из-за деменции больные начинают терять концептуальные знания, они утрачивают понимание сохранения видовой принадлежности раньше, чем понимание сохранения материи. То есть они сначала соглашаются, что бритье, окрашивание и хирургические изменения енота перемещают его в другой вид, и только после этого — что переливание воды из низкого широкого цилиндра в высокий и тонкий меняет ее объем. Идеи, появившиеся в процессе развития последними, часто отбрасываются первыми.
Заблуждения маленьких детей относительно передачи психических черт, значения родственных связей и определения видовой принадлежности указывают на то, что начальные представления о наследственности не являются строго биологическими. У детей есть мнение по этим вопросам: они не просто пожимают плечами, когда им предлагают мысленные эксперименты. Просто эти идеи основаны не на биологии, а на эссенциализме. Каким же образом в таком случае дети усваивают истинно биологическую теорию? Оказывается, для этого нужно просто узнать, как происходит размножение. Пикантных подробностей не требуется: достаточно информации, что дети развиваются из яйцеклетки в утробе матери.
Когда моей дочке Люси было четыре с половиной года, у нее были любопытные идеи о том, откуда берутся дети. Она знала, что они выходят из «маминого животика», но еще не разобралась, что это значит. Основной ассоциацией с животом была еда, поэтому она предполагала, что мама должна съесть ребенка, чтобы он попал в нужное место. Однажды она объяснила это моей жене следующим образом: «Сначала я была живая, а потом умерла, и ты меня съела. Я была у тебя в животе, а потом ты меня отрыгнула».
Мы пытались объяснить Люси, что ее никто не ел и она образовалась из яйцеклетки внутри организма матери, но эта информация не удерживалась. Через несколько недель после рассказа о поедании детей у нас состоялся следующий разговор:
Люси: А можно мне посмотреть на картинку яйца, из которого я вылупилась?
Я: Люси, ты не вылупилась из яйца. Ты появилась из маминого живота.
Люси: Я знаю! Я была в яйце ВНУТРИ маминого живота. Мама ела много яиц, и в одном из них была я. А потом я вышла, вылупилась.
Дети обычно узнают биологические подробности размножения к девяти-десяти годам и к тому времени уже способны понять, почему одни аспекты идентичности организма — физические черты, родственные роли и видовая принадлежность — зафиксированы от рождения, а другие — нет. Исследования изменения представлений о наследственности после того, как ребенок узнал о «жизненных фактах», выявили далеко идущие последствия этой информации. Например, психолог Кен Спрингер рассказывал детям в возрасте от четырех до семи лет три ключевых факта:
1. Зачатие ребенка происходит внутри организма.
2. В начале жизни ребенок — это эмбрион.
3. Дети превращаются из эмбриона в младенца в утробе матери[267].
Перед тем как узнать обо всем этом, дети придерживались ошибочных представлений о наследственности. Они думали, например, что у похожих на вид незнакомцев почти столько же общих черт, что и у непохожих родственников; что приобретенные черты (например, окрашенные волосы) наследуются как врожденные (например, курчавые волосы); что вредные для адаптации черты (например, слабое сердце) наследуются в меньшей степени, чем полезные (сильное сердце); и что родители могут решить, какие черты передать детям. Узнав три факта о зачатии и внутриутробном развитии, дети пересматривали свои убеждения. Они признавали, что непохоже выглядящие родственники имеют больше общего друг с другом, что приобретенные черты не наследуются, а вредные черты могут наследоваться так же, как и полезные. Более того, они начинали понимать, что родители передают черты своим детям физически — с помощью «крошечных частиц», которые переходят от матери ребенку еще до родов.
Этот набор идей представляет собой первую настоящую теорию наследственности. Следующий шаг ребенок делает, когда узнаёт о генах. В средней школе дети обычно уже знакомы со словами «гены», «генетический», «ДНК» и связывают их с наследованием признаков. Однако им еще не известна конкретная роль генов в этом процессе, не говоря уже об их физическом воплощении в организме[268].
Одни ученики полагают, что гены циркулируют в крови, подобно гормонам. Другие думают, что гены поступают с пищей, как питательные вещества. Некоторым кажется, что в разных частях тела разные гены — как разные клетки. Что касается функции генов, большинство детей в средних классах уверены, что они кодируют не белки, а черты. Связь между генами и чертами им кажется прямой: каждый ген содержит инструкции для отдельной, дискретной черты. Большинство взрослых тоже в это верят[269]. Хотя черты определяются множеством генов, ложное представление о прямом соответствии между генами и чертами не оставляет места для мультигенных взаимодействий. Без белков нет механизма, соединяющего гены друг с другом в процессе роста и развития.
Таким образом, освоение теории наследственности — это двухэтапный процесс. Сначала эссенциалистские представления о врожденном потенциале должны уступить представлениям о переносе информации в виде черт, а те, в свою очередь, должны смениться молекулярным представлением об экспрессии и регуляции генов. Первый шаг происходит в раннем детстве, когда ребенок узнаёт основные факты о зачатии и беременности. Время второго шага не зафиксировано. Чтобы его сделать, требуется подробная информация о клеточных процессах, а большинство взрослых ее не получают.
А нужно ли среднестатистическому взрослому подробно понимать биохимические механизмы наследственности? Может быть, хватит и упрощенного представления, основанного на передаче черт? Оказывается, чтобы понять популярные описания генетических исследований, которых в наш век геномики публикуется все больше и больше, нужен достаточно высокий уровень знаний[270]. С 2010 по 2011 год в New York Times вышло более 200 статей, связанных с генами, генетикой и ДНК. Исследователь образования Николь Ши проанализировала их с точки зрения необходимого багажа знаний и обнаружила, что читателям необходимо понимание следующих фактов из биохимии:
1. Ген — это инструкция для синтеза белка. Молекулярный язык этих инструкций един для всех живых организмов.
2. Белки выполняют в клетке определенные функции, например переносят другие молекулы и регулируют химические реакции. Функция белка зависит от его структуры.
3. Многие последовательности ДНК отличаются у разных видов (и у разных людей). Это объясняет, почему генетические различия приводят к различиям в морфологии.
4. Факторы воздействия среды могут вызывать мутации в генах или изменять их экспрессию.
Рис. 10.4. Это художественное изображение трех метаболических путей — цикла Кребса, цикла мочевины и цикла бета-окисления жирных кислот — дает представление о том, насколько сложны биохимические процессы. Эту сложность нужно осознавать, чтобы понять взаимодействия между генами и белками
Взрослые, считающие, что нужно обязательно маркировать продукты, содержащие ДНК, явно не понимают генетику и не могут принимать грамотные потребительские решения по связанным с генетикой вопросам, в том числе какие продукты есть, какие анализы делать и какие лекарства принимать. Это не единственная причина, по которой нужно быть грамотным в этой области. Понимание генетических принципов влияет и на то, как мы реагируем на информацию о связях между генами и поведением.