и Мэтью Хики{2}). Дело в том, что у 5,10-МТГФ есть одна особенность: более высокая чувствительность к ультрафиолету, т. е. 5,10-МТГФ быстрее распадается под действием солнечного света. Стоит поискать связь между частотой мутантного гена и интенсивностью солнечного излучения. Поиском занялись китайские ученые, для чего взяли данные по распространенности варианта T у аборигенных народов Евразии и Африки{3}. Максимальной частота аллеля оказалась на Апеннинах (Италия) и на берегу Бохайского залива в Китае — около 50 %! Реже всего вариант гена встречался у экватора (менее 10 %) и у инуитов (6 %). И на западе, и на востоке частота аллеля T возрастала от экватора до определенной широты (север Китая, юг Европы), а затем снова убывала в направлении к полюсу. Анализ показал, что распределение аллеля коррелирует с интенсивностью ультрафиолета лучше, чем с географической широтой, причем корреляция усилилась, когда исследователи ввели поправку на облачность. Но как объяснить такое распределение, в виде перевернутой буквы U?
Соберем этот ворох данных вместе. Допустим, так: в высоких широтах ультрафиолета немного, но и с зелеными овощами перебои. Кожа у людей побледнела, чтобы обеспечить синтез витамина D3, при этом недостаток фолатов способствовал отбору против варианта T как чувствительного к ультрафиолету. На «промежуточных» широтах ультрафиолет средней интенсивности, а у людей смуглая кожа, лучше защищающая от вредного действия УФ. Достаточно фолатов поступает и с растительной пищей. Здесь аллель T оказывается выгоден и может максимально распространиться. У экватора ультрафиолет настолько мощный, что даже максимально пигментированная кожа не защищает от фотораспада фолатов, поэтому аллель T снова отбраковывается отбором. Много умозрительного, но ученые как минимум попытались объяснить наблюдаемую картину.
Гипотеза «фолаты + D3 + MTHFR» в виде схемы в соответствии с Lucock M., Beckett E., Martin C., et al (2017)
Оставалось проверить, действительно ли носители варианта T особенно быстро теряют фолаты под действием солнечного излучения. Как это сделать? Взять большую группу людей, всех их генотипировать и выяснить, какой у них вариант MTHFR. А затем посмотреть, как фолаты в организмах этих людей реагируют на ультрафиолет в зависимости от варианта гена. Такую работу провели в 2016 году австралийские ученые совместно с неразлучными Яблонски и Чаплином{4}. Впервые влияние ультрафиолета на уровень фолатов проверялось на достаточно большой выборке: 649 пожилых австралийских добровольцев, в основном европейского происхождения, проходящих обследование в рамках программы изучения здоровья пенсионеров. Был установлен генотип волонтеров: TT[51] (оба аллеля T, т. е. два тимина), СТ (только один тимин) и СС (оба варианта — цитозин). Еще одно нововведение: измерялось содержание фолатов не только в плазме крови, но и в эритроцитах — красных кровяных тельцах. Для каждого участника на основании спутниковых данных вычислялась доза ультрафиолета в течение 42 и 120 дней до момента взятия крови. Учли ученые и то, сколько фолатов испытуемые получали с пищей. К радости исследователей, чем выше была доза излучения, тем ниже содержание фолатов и в плазме, и в эритроцитах. А когда они соотнесли результаты с генотипами испытуемых, то оказалось, что сильнее всего УФ влияет на уровень фолатов в эритроцитах носителей варианта ТТ, слабее — на тех, у кого СТ, и совсем незначительно — на обладателей СС. Гипотеза, таким образом, получала экспериментальную поддержку: эффект ультрафиолетового излучения действительно зависел от варианта гена MTHFR. Значит ли это, что отбор на темную кожу будет особенно интенсивно идти среди носителей аллеля Т в случае недостатка фолатов в пище? Связь между вариантом гена MTHFR и цветом кожи еще предстояло исследовать.
Правда, анализ дал любопытный результат: сам по себе уровень фолатов у носителей аллеля Т оказался выше, чем у тех, у кого вариант СС. Авторы объясняют это издержками метода измерения. Хм… Есть у исследования и другие изъяны. Во-первых, авторы оценивали интенсивность солнечного ультрафиолета в данной точке в данный период, но не анализировали ни образ жизни испытуемых, ни даже характер их одежды. А если пожилая леди все 42 дня просидела безвылазно дома? К чести авторов, они обещают учесть данные факторы в будущих исследованиях. Во-вторых, уровень фолатов измерялся однократно, а ведь важна динамика: сравнить баланс до и после этих 42 и 120 дней.
Спустя год те же исследователи продемонстрировали связь цвета кожи и аллелей MTHFR, а также восьми других генов, влияющих на метаболизм фолатов. Причем показано это было уже на многих тысячах людей, с использованием крупных генетических баз данных. Оказалось, что те генетические варианты, которые ослабляли регулируемый фолатами обмен веществ, реже встречались среди темнокожих популяций, живущих близко к экватору, чем у жителей высоких широт. Напротив, те аллели, которые усиливали этот обмен, преобладали у экваториалов. Видимо, там, где ультрафиолета много, отбор поддерживал варианты генов, позволяющие организму благополучно жить даже в условиях нехватки фолиевой кислоты.
Начав с простых схем, ученые добрались до навороченных моделей. Очевидно, что параллельно с цветом кожи у наших предков эволюционировал весь обмен веществ, подстраиваясь под условия среды{5}. И вот что здорово: гипотеза «витамин D + фолаты», хотя и касается вроде бы событий далекого прошлого — эволюции человека, но поддается экспериментальной проверке.
Для защиты от солнечных лучей древние люди могли использовать и культурные инновации. Например, археологи полагают, что в качестве солнцезащитного средства в древности применялась охра. На памятниках среднего каменного века в Африке нередко находят следы этого природного пигмента, в том числе вымазанные охрой бусы из раковин. Возможно, охра попала на бусы с кожи намазанных ею шеи и рук. Мы, конечно, представляем себе древних «дикарей» в боевой раскраске, подразумевая, что краситель использовали для украшения или устрашения. Однако, может быть, охра — древнейший солнцезащитный крем? Так, кстати, до сих пор применяют охру женщины народа химба в Намибии, целиком покрывающие себя этим красноватым составом. Исследования показали, что порошок из охры действительно поглощает ультрафиолет и обладает фактором защиты от солнца (sun protection factor, SPF) до 13 единиц. Возможно, древний охотник в африканской саванне натирался охрой, чтобы бегать под палящим солнцем, не рискуя покрыться волдырями{6}.
Глава 34. Микробов не впускать, воду не выпускать
В своей автобиографии Чарльз Дарвин написал: «Я очень рад, что избежал полемики»{1}. Фраза выглядит на первый взгляд странно, поскольку принято считать, что без дискуссии наука мертва. Лишь сталкивая гипотезы, взвешивая на весах логики и эксперимента один аргумент за другим, ученые могут понять, действительно ли они приблизились к раскрытию очередной тайны природы или же лишь убедили сами себя в некой правдоподобной иллюзии. Вот только не всякий спор строится так, как описано выше. В публичных дебатах, даже если они ведутся не на телеэкране, а на страницах издания, посвященного науке, оппоненты бывают больше озабочены не поиском истины, а стремлением сохранить лицо и отстоять привычную позицию. Именно о такой полемике, судя по всему, писал великий ученый. Что ж, в приличных научных журналах существуют рецензенты, да и знания самих читателей, по идее, позволят им оценить силу аргументов и догадаться, что автор приукрасил, а о чем умолчал. Когда таких образованных читателей сотни, наивно надеяться, что вашу попытку подменить аргументацию эффектной риторикой не заметят.
Я говорю сейчас о спорах, организованных по правилам науки, подразумевающих равную квалификацию, равный доступ к знаниям, уважение друг к другу и способность признавать ошибки. Приемам лженаучной демагогии я посвятил часть своей предыдущей книги «Ученые скрывают? Мифы XXI века»{2}.
Не стоит думать, что гипотеза «витамин D + фолаты» после многих лет споров и экспериментов безоговорочно принята всеми специалистами. И в XXI веке есть ученые, придерживающиеся других позиций, и альтернативные гипотезы продолжают обсуждаться в научной среде.
Оппоненты гипотезы «D+» порой справедливо, а порой и не совсем, указывают на ее слабые стороны (у любой гипотезы они есть). Некоторые из этих изъянов я уже называл.
Был ли рахит серьезной проблемой в древности, мы все-таки не знаем. Многие полагают, что он распространился в Европе и Америке только недавно, после промышленной революции. Если это верно, Английская болезнь не могла влиять на эволюцию наших предков.
Похожие претензии касаются фотораспада фолатов: по мнению некоторых ученых, патологии плода, связанные с дефицитом фолиевой кислоты, встречаются слишком редко, чтобы естественный отбор работал против них.
Живо и мнение, что высокая частота рахита у темнокожих связана не с их биологическими особенностями, а прежде всего с нездоровым образом жизни. Мол, даже на севере за летние месяцы человек при желании получает достаточно ультрафиолета, чтобы запастись витамином D на весь год. Особенно если он правильно питается.
Кое-кто даже задает вопрос: если причина посветления кожи — недостаток витамина, то почему пигмент исчез по всему телу, а не только на тех его частях, которые мы чаще всего подставляем солнечным лучам, например лице и конечностях?