Исследования на близнецах

Среда обитания

Рассмотрим теперь значение близнецов в тех исследованиях, в которых изучают роль наследственности и среды в развитии у человека физических и душевных особенностей и болезней. Для этой цели необходимо вернуться к тем страницам книги, где речь шла о необычайном разнообразии организмов в пределах расы или вида и тех причинах, которые лежат в основе этого явления.

Для нас, европейцев, все китайцы при первом с ними знакомстве кажутся очень похожими друг на друга. То же самое мы скажем о японцах, неграх и др. Иное дело люди, с которыми мы встречаемся каждодневно. Круг знакомых в зависимости от рода занятий и общественного положения каждого из нас может быть большим или меньшим, относиться к той или иной социальной группе населения, контакты с отдельными их представителями могут быть длительными или постоянными, кратковременными или мимолетными и т. д.

Однако индивидуальные особенности каждого человека выражены настолько ярко, что его безошибочно можно узнать еще издали - по осанке, походке - или опознать его присутствие по одному тембру голоса. Сюда же относятся отпечатки пальцев, которые у разных людей неповторимы. Недаром поэтому уже в древнем Китае все наиболее важные государственные документы скреплялись отпечатками пальцев (рис. 31), а у неграмотных народов они и до сих пор приравнены к собственноручной росписи.

Рис. 31. В древнем Китае все особо важные государственные документы скреплялись отпечатками пальцев

Сказанное в одинаковой мере справедливо и по отношению к представителям любой другой нации, к стайке воробьев или выловленным в природе дрозофилам и т. д. Все дело здесь заключается в опыте: опыт дает нам возможность безошибочно различать людей, пастуху - узнавать "в лицо" каждую овцу стада, а специалисту столь же легко отличить любую дрозофилу от всех других, если не по внешности, то по ее наследственным свойствам. Исключением (хотя и не единственным) из этого правила являются ОБ, внутрипарное сходство которых обязано их тождеству в наследственном отношении.

Как следствие из этого сопоставления вытекал бы вывод, что внешнее разнообразие представителей любого вида и в том числе людей обусловлено их наследственными различиями. Однако такой вывод был бы правилен лишь наполовину, он отражал бы только одну сторону рассматриваемого вопроса.

В самом деле, условия жизни каждого человека начиная с внутриутробного развития и до глубокой старости неодинаковы. Один ребенок родился от цветущей здоровьем матери, для которой беременность и роды были естественным ее состоянием и периодом жизни. Другой ребенок родился от матери, физиологическое состояние которой в период беременности и до него не было столь полноценным, что не могло не отразиться на его здоровье и развитии.

Детские и юношеские годы жизни детей в разных семьях также неодинаковы. На одном полюсе - достаток и как следствие этого правильный уход, воспитание, образование детей; на другом - необеспеченность, нищета со всеми вытекающими немаловажными последствиями и влиянием на их развитие.

Но вот пора опеки детей кончилась, и молодые люди вступают на самостоятельные жизненные пути. Одни из них осели в сельской местности, других потянуло в города. Теперь разница в укладе жизни стала еще больше и коснулась всех ее сторон, начиная с питания и других бытовых факторов и кончая совокупностью условий, характеризующих темп жизни и нервные нагрузки.

Условия жизни еще более разнятся на крайнем севере и под тропиками, высоко в горах и на равнине, во влажном климате и в засушливых, полупустынных районах Земли.

Наконец, значительную роль играют религия, обряды, обычаи, уклад и образ жизни и многие другие факторы, которые также способствуют созданию большого разнообразия среды обитания у разных народов, племен, каст и т. д.

Однако сказанным не исчерпывается разнообразие факторов среды обитания людей. Одни из них от рождения страдают, например, сильной близорукостью. Дефект их зрения выправили очки; с ними они преуспевают в жизни, без них они были бы неполноценными членами общества. Врожденный порок диабетика - неспособность усваивать сахар из-за недостаточности в организме инсулина - компенсируют ежедневным введением этого препарата извне. Эта несложная терапия возвращает диабетика почти к нормальной жизни, в то время как в отсутствие инсулина его благополучие было бы также поставлено под сомнение.

Таким образом, в понятие среды, или внешних условий существования в широком смысле слова, следует относить все те разнообразные факторы, воздействию которых в чистом ли виде или в разнообразных их сочетаниях человек подвергается на протяжении всей жизни. Среда оказывает очень большое влияние на развитие физических и тем более душевных особенностей человека; отчасти это было видно на приведенных примерах и более подробно будет рассмотрено ниже. Сейчас же нам необходимо обратиться к другой стороне вопроса - к наследственности.

Наследственность

Примеры наследственности, выражающиеся в большем или меньшем сходстве детей с родителями и с более отдаленными предками, а также друг с другом в пределах семьи, хорошо знакомы каждому и кажутся настолько очевидными, что не всегда привлекают к себе должного внимания.

Вместе с тем, как это ни парадоксально, понятие "наследственность" послужило источником неправильного представления о природе самого явления. Оно заключается в том, что словами "наследственность" и "наследование" обозначают как биологическую наследственность, так и имущественную. Между тем наследование детьми биологических особенностей родителей означает нечто совсем другое, чем наследование материальных ценностей.

В самом деле, родители не передают ни одной своей особенности наследнику в момент зачатия или рождения. Новый человек, "наследник", возникает всего-навсего из двух мельчайших половых клеток - яйца и сперматозоида, в которых заключены наследственные зачатки как потенциальные возможности развития особенностей, присущих родителям. Иначе говоря, биологическая наследственность не более чем метафора, выражающая передачу зародышу не готового, скажем, карего цвета глаз или вьющихся волос, не тех музыкальных способностей, которыми обладали родители, а лишь условий или возможностей развития упомянутых и многих других особенностей, с которыми зародыш начинает жизнь с момента зачатия и которые у него могут развиться (но не обязательно разовьются) при определенном сочетании внешних условий.

Таким образом, мы подошли к вопросу о взаимодействии наследственности и среды в процессе развития физических и душевных особенностей человека и должны рассмотреть его более внимательно.

Примеры влияния среды на развитие и формирование разнообразных особенностей организмов и в том числе человека известны каждому из повседневной жизни столь же хорошо, как и примеры наследственности.

Однако, как только от этого общего представления обратиться к конкретной действительности, сразу же возникают большие трудности. Выше, говоря о наследственности, мы упоминали такие признаки, как карий цвет глаз, вьющиеся волосы и музыкальные способности. Если все эти признаки были представлены хотя бы у одного из родителей, например у отца, то через сперматозоид он передаст зародышу те самые условия, которые делают возможным развитие этих особенностей у ребенка.

Спрашивается, действительно ли разовьются у ребенка все эти признаки или только некоторые из них; будут ли они выражены у него столь же отчетливо, как у отца, или нет, и, наконец, какие внешние условия, в какой степени и в какую сторону могут повлиять на их развитие? Совокупность перечисленных вопросов составляет сущность проблемы взаимодействия наследственности и среды и представляет большой теоретический и практический интерес.

Что касается животных, растений и других объектов исследования этого вопроса, то с ними дело обстоит просто: животных размещают в клетки или вольеры, а растения выращивают на опытной делянке или в оранжерее, по заранее намеченной программе производят на них необходимые манипуляции и наблюдают в течение всего опыта. Проиллюстрируем простейшими примерами, как такие опыты осуществляются на практике.

Одно и то же растение одуванчика (одуванчики можно размножать как семенами, так и черенками) делят (разрезают) на несколько (или даже много) частей и каждую часть выращивают затем в разных географических и климатических зонах - на юге и на севере, на равнине и высоко в горах, в условиях высокой и низкой влажности, в засушливых районах и т. д. Выращенные растения сравнивают затем по величине, форме и числу листьев, по длине стебля и корней, числу семян и многочисленным другим признакам. Поскольку все черенки были взяты от одного и того же растения, их наследственность была одинакова. Поэтому сравнение выросших из них растений дает возможность выяснить дифференциальное влияние разнообразных внешних условий на одну и ту же наследственность.

В противоположном по значению опыте семена одуванчика, собранные в разных географических зонах, высевают в одном и том же пункте, при строго контролируемых внешних условиях, и развивающиеся из них растения также сравнивают друг с другом в течение всего периода вегетации. Поскольку семена одуванчика были собраны в природе, они в наследственном отношении, безусловно, разнородны. Поэтому такое сравнение дает возможность выяснить характер и степень развития признаков у растений с разной наследственностью, выращенных в одинаковых условиях среды.

Таким образом, произвольно комбинируя любой или несколько наследственных признаков растения с любым или любыми контролируемыми факторами внешней среды, можно досконально выяснить особенности их развития при данных условиях.

Понятно, что с человеком этого сделать нельзя, и с этой точки зрения человек - объект весьма неблагодарный. С ним прежде всего нельзя проводить произвольные скрещивания, столь важные в подобных исследованиях: молодые люди вступают в браки, руководствуясь другими мотивами, и мало задумываются о будущем потомстве. Число детей подавляющего большинства супружеских пар настолько мало, что лишает исследователя возможности делать достоверные выводы о характере наследования того или иного признака.

В отличие от растений и животных, каждому из которых свойствен определенный, более или менее ограниченный ареал, человек весьма подвижен. Отдельные периоды его жизни зачастую протекают в разных географических зонах и условиях и потому не поддаются точному учету, унификации, сравнению. Наконец, продолжительность жизни исследуемого, в среднем равная продолжительности жизни исследователя, ограничивает возможность наблюдений одним поколением, что для подобных исследований далеко не достаточно (ср. дрозофилу, у которой можно получить и исследовать до сорока поколений в год).

Таким образом, в познании биологической природы человека исследователи настойчиво ищут обходные пути, иногда не свободные от вынужденных и по необходимости произвольных допущений, а потому и не всегда достаточно обоснованных выводов.

На фоне трудностей исследования рассматриваемой проблемы в целом наблюдения на ОБ составляют важное и - по крайней мере для исследователей - приятное исключение. В самом деле, по механизму возникновения ОБ представляют собой особей, возникающих в результате своего рода бесполого размножения и в наследственном отношении подобных кусочкам одного и того же растения одуванчика. Следовательно, наблюдения над ними дают возможность подойти к выяснению относительной роли наследственности и среды в наиболее благоприятных и наиболее сравнимых условиях.

В самом деле, если ОБ-партнеры всю жизнь остаются вместе, т. е. в одних и тех же условиях среды, их сходство по всем признакам должно сохраниться на всю жизнь. Напротив, если ОБ воспитываются и живут врозь, различия в условиях жизни могут повлиять на них в ту или другую сторону и привести к несходству, которое в данном случае можно приписать влиянию среды.

Наконец, наблюдения над РБ также помогают учесть совместное влияние наследственности и среды. Наследственное и внешнее сходство РБ, как мы знаем, не идет дальше сходства между членами данной семьи - неблизнецами. Следовательно, независимо от того, живут ли они вместе или раздельно, внутрипарно они должны отличаться друг от друга больше, чем ОБ, причем во втором случае различия между ними должны быть еще более усилены различиями в условиях жизни. Более наглядно эти отношения представлены на рис. 32.

Осуществление рассмотренной схемы исследования близнецов на практике встречает ряд трудностей. Главнейшими из них являются недостаточная точность методов оценки разных признаков человека, в особенности связанных с умственными способностями, и сравнительно небольшие различия в условиях жизни партнеров- близнецов в тех случаях, когда они воспитываются и живут врозь. В большинстве таких вошедших в статистику случаев близнецы-партнеры жили в пределах одной страны, а иногда и одного района, при сравнительно незначительных отличиях в общем образе жизни.?

Рис. 32. Взаимодействие наследственных факторов организма (генов) и внешних условий (среды) может осуществляться в сочетаниях, обозначенных цифрами 1 - 4

Однако как упомянутые слабые стороны исследований на близнецах, так и другие, на которых мы не останавливаемся, отнюдь не дискредитируют рассматриваемый метод, а лишь подчеркивают сложность проблемы в целом. При помощи этого метода к настоящему времени собран ценный материал, позволяющий сделать ряд важных выводов о роли наследственности и среды в формировании физических и душевных особенностей человека, и он, несомненно, будет служить стимулом для новых исследований.

В дальнейшем мы будем иметь дело лишь с однояйцевыми близнецами-двойнями, поскольку рождение большего числа ОБ наблюдается настолько редко, что они практически не могут быть использованы в тех исследованиях, о которых ниже идет речь.