Отбор на дурака: механизм

Художник Дитхарт фон Рабенау

Восемь лет назад иностранный член РАСХН В.И.Глазко рассказал нашему журналу про гипотезу отбора на дурака (см. «Химию и жизнь», 2010, 5). Согласно ей, стресс — тяжелые условия жизни, радиоактивное облучение, химическое загрязнение — ведет к тому, что среди эмбрионов выживают менее специализированные формы, а остальные погибают вскоре после зачатия. В таких условиях резко снижаются качество нового поколения и, если речь идет о человеке, его умственные способности. Гипотеза была обоснована наблюдениями за стадом коров, живших много лет в эпицентре радиоактивного загрязнения Чернобыльской зоны, за коровами, пасущимися на засоленных почвах, ну а потом применена к людям. Похоже, что исследователи из Лейденского и Лундского университетов во главе с Бастианом Хейманcом из Лейдена нашли механизм такого отбора («Cell Reports», 2018, 25, 10, 2660—2667, doi: 10.1016/j.celrep.2018.11.023, полный текст в PDF). Они изучали потомков жертв так называемого Голландского голода 1944—1945 годов.

Биологи до сих пор считали, что эмбрион, мать которого оказалась в трудных условиях, сам начинает менять активность своих генов и приспосабливается к этим условиям, например к недостатку питательных веществ. Оказалось, это не так. Изучение генотипов упомянутых жертв голода позволило обнаружить у них интересную деталь: отсутствие определенного узора метилирования ДНК, который имеется в среднем по человеческой популяции. Напомним, метилирование ДНК — эпигенетический механизм приспособления к условиям окружающей среды, когда метильные группы, присоединившись к участку ДНК, деактивируют соответствующий ген.

Единственное объяснение феномена было таким. Метилирование ДНК — случайный процесс, и, несомненно, в утробах матерей, переживающих голод, были эмбрионы со всеми возможными узорами. Но те, у кого узор оказался неудачным, не стали развиваться, как не смогли выжить и определенные эмбрионы чернобыльских коров. Зато выжившие были приспособлены: в случае голландок — к голоду, а в случае коров — к повышенной радиации. Однако это приспособление сыграло злую шутку. Так, у детей жертв голода, когда они достигли возраста 60 лет, было зафиксировано гораздо больше проблем с сердцем, чем в среднем. А ничто, кроме обстоятельств рождения и узора метилирования, их не объединяло. Чернобыльские же коровы, изначально молочные, моментально выродились и стали менее специализированными, мясными.

Эта работа открывает интересные перспективы перед социологами и популяционными генетиками — посмотрев с такой точки зрения на генотипы людей, рожденных вскоре после чернобыльской катастрофы или в ходе социально-экономической катастрофы 90-х годов, они, похоже, смогут найти немало интересного в современном этапе эволюции человека.