Законы сходства

Законы сходства

А. А РЕВАЗОВ;
кандидат медицинских наук

Дети похожи на родителей. Факт этот настолько очевиден, что у чело­вечества никогда не возникало сомне­ний в существовании феномена на­следственности. Наоборот, удивляло другое— когда сходства не обнаружи­валось. Исторические источники ут­верждают, например, что в роду Чин­гисхана, который вопреки нашим пред­ставлениям не был брюнетом, дети рождались большей частью с серыми глазами, белокурые. И, когда у Чингис­хана родился черноволосый внук Ху-бипай, суровый полководец удивился цвету его волос. Хану, жившему в ХШ веке, было простительно удивляться.
Но ведь и сегодня некоторым отцам и матерям кажется странным, когда у них— черноглазых, рождается голубо­глазый ребенок или у брюнетов— ры­жий.

Предлагаемая вашему вниманию статья— ответ на письма читателей, задающих подобные вопросы.
Хочу сразу оговориться, что законы генетики едины для всего живого ми­ра, что их специфичность относитель­на, а универсальность велика. Дей­ствительно, чем более фундаменталь­ные черты или закономерности живого мира мы исследуем, тем более общи­ми, присущими большинству или всем его представителям они оказываются.
Самым наглядным примером может послужить клеточная теория, суть ко­торой можно изложить несколькими словами: клетка является элементар­ной единицей всего живого, и каждая клетка происходит от клетки.
Конечно, бактериальная клетка, клетка животных и растений не одина­ковы; свои особенности имеют клетки разных тканей одного организма, но у каждой есть клеточная мембрана, не­которые органоиды и среди них ядро или ядерная субстанция— то же ядро, только более просто организованное.
Наследственность, как и клеточное строение,— свойство, присущее всему живому и теснейшим образом свя­занное с клеточным ядром и его со­держимым.

Ряды поколений— дети, родители, прародители и далее в глубь ве­ков— связаны друг с другом. Между ними существует прямая материаль­ная связь. Эта связь осуществляется половыми клетками— гаметами.
Гаметы отца и матери, слившиеся в процессе оплодотворения в одну клет­ку, дают начало новой жизни. Ребенок обязательно наследует признаки обо­их родителей. Тогда почему иногда не бывает внешнего сходства ни с отцом, ни с матерью?

Чтобы это было ясно, расскажем об основных законах наследственности.
Они были открыты более 100 лет назад в ставших классическими опы­тах на горохе, которые проводил Гре­гор Иоганн Мендель. Суть работ Мен­деля сводится к следующему. Он ку­пил у селекционеров множество раз­личных сортов гороха, каждый из кото­рых имел какой-то отличительный признак. У одного сорта семена были гладкими, у другого морщинистыми, были желтосеменные сорта и сорта с зелеными семенами, были высокорос­лые и низкорослые и множество дру­гих вариантов. Их нельзя было спу­тать, внешние отличия каждого сорта определялись без труда: если гладкий, то гладкий, если морщинистый, то мор­щинистый.
Мендель высадил горох и дал ему возможность размножаться обычным образом, то есть самоопылением, ког­да одно и то же растение выступает в роли обоих родителей. Как и следова­ло ожидать, морщинистый сорт давал морщинистые семена, зеленый— зеле­ные, и так далее.
После трехлетней проверки Мен­дель искусственно (это очень трудоем­кая операция) скрестил растения, от­личающиеся друг от друга: желтосе­менные с зеленосеменными, гладкосе­менные с морщинистосеменными. И что же? В первом поколении потомков один из признаков полностью исчез, а второй, заняв господствующие пози­ции, присутствовал у каждого расте­ния. Такой господствующий признак дальше будем называть доминантным, а исчезающий— рецессивным.
Растения первого гибридного поко­ления, в свою очередь, были высаже­ны на грядки, но им исследователь опять предоставил возможность само­опыляться. Собрав урожай второго гибридного поколения; он убедился, что исчезнувший признак появился снова— приблизительно у 25 процен­тов потомков. Они оказались похожи­ми не на родителей, а на дедов!

Ясно, что каким-то образом этот признак присутствовал у родителей.
Но почему же у них он остался скры­тым? И почему проявился именно у четвертой части внуков?
Как уже говорилось, звеном, связы­вающим предков с потомками, являют­ся половые клетки— гаметы. Следо­вательно, в них ectb нечто, некий фактор, сам по себе нетождественный признаку, но выэышощий его появле­ние при определШуых обстоятель­ствах. Эти факторы-эйвны, «кирпичи­ки» наследственности, расположен­ные в хромосомах клетки, из которых состоит ее ядро.
В обычных соматических клетках каждая хромосома представлена дву­мя экземплярами, и лишь в гаме­тах— одним. Когда гаметы сливаются, вновь получается пара. Но пара, несу­щая в себе уже хромосомы с набором и отцовских и материнских генов. Обра­тимся к таблице (см. вкладку), на которой гены, ответственные за доми­нантный признак, обозначены буквой А, ответственные за рецессивный— а.
Каждый из гибридов первого поколе­ния, несший в себе оба гена, дал новые растения. Поскольку при развитии по­ловой клетки из каждой лары хромо­сом одна уходит в одну гамету, дру­гая— во вторую, то ровно половина гамет получила ген А и половина— ген а. Линии, соединяющие эти гаметы, показывают возможные варианты их сочетаний, дающих особей второго по­коления. В результате могут получить­ся только сочетания доминантного признака с рецессивным (аА и Аа), доминантного с доминантным (АА), ре­цессивного с рецессивным (аа).
Рассматривая схему или, для боль­шей ясности, пробуя ее перерисовать, вы поймете, почему рецессивный признак проявился только у четвертой части внуков. Ведь в сочетании доми­нантного с доминантным рецессивный- признак, естественно, отсутствует, а в сочетании доминантного с рецессив­ным последний, как мы уже знаем, подавляется. Только встретившись с подобным себе рецессивным, этот от­ступающий признак находит возмож­ность «самовыражения». Такой вари­ант— один из четырех возможных.
Как видите, простая арифметика.

Но не спешите интерпретировать эту закономерность применительно к лю­дям. Ведь Мендель оперировал тыся­чами горошин; а в какой семье тысяча детей? Так что мы вправе говорить лишь о вероятности рождения ребенка с рецессивным признаком, равной 25 процентам, и ребенка без этого при­знака— равной 7|мроцентам.
Обратимся снЖа к схеме опыта Менделя: как видите, и у доминантных растений есть различия генного соста­ва. Часть из них имеет два одинаковых гена— АА, часТь* разные— А и а. Но внешне-то они одинаковы! Следова­тельно, только по внешнему виду, так же, впрочем, как и по внутреннему строению, мы не можем судить о ген­ном составе организма. Фенотип, то есть совокупность признаков и свойств организма, не обязательно раскрывает нам генотип— генный состав. Мы гово­рим это в утешение родителям, кото­рые полагают, что если ребенок на них непохож, то он ничего от них не унас­ледовал. Обязательно что-то унасле­довал, не мог не унаследовать! И, наоборот, если ребенок внешне «выли­тый отец» или «вылитая мать», то совсем не обязательно, что он уна­следует и все другие их особен­ности.
Генотип, в который входят два оди­наковы/ гена, мы называем гомозигот­ным, а тот, в который входят два разных,— гетерозиготным. И от того, по какому гену из пары получит ребе­нок от отца и матери, зависят мно­гие его видимые и невидимые осо­бенности.

Это наглядно проявляется, напри­мер, в наследовании групп крови. Ис­ходя из законов генетики наивно ждать точного совпадения группы кро­ви ребенка и родителей, даже одного из них. Так, если у одного из родителей группа крови вторая, а у друго­го— третья, то у них могут родиться дети и с первой группой крови, и со второй, и с третьей, и с четвертой. Тем, кто хочет подробнее разобраться, как это происходит, поясним: гены, контро­лирующие группы крови, обозначим буквами А, В, О. Первая группа— это 0 0 , вторая— АО или АА, третья— ВО или ВВ, четвертая— АВ. А теперь по­
пробуйте решить небольшую задачу: какие группы крови могут быть у детей при варианте— у отца вторая группа, у матери третья,.и оба они относятся к гетерозиготному генотипу, то есть АО и ВО. (Проверить верность решения можно, взглянув на схему.) Такими же закономерностями объясняется факт, который многим кажется странным: у родителей с резус-положительной группой крови может родиться ребе­нок с резус-отрицательной группой.

Но ничего опасного для него в этом нет: ведь резус-конфликт возможен лишь в тех случаях, когда у матери кровь резус-отрицательная, а ребе­нок наследует от отца резус-положительную.
Закономерности поведения доми­нантного и рецессивного генов объяс­няют нам многие проявления наслед­ственности. Доминантный ген главен­ствует, проявляет себя тем или иным признаком, а рецессивный, составляя его пару, остается в тени и ждет того часа, когда судьба соединит его с себе подобным.
Известно, например, что рыжий цвет рецессивен по отношению к тем­ному. Из поколения в поколение мог передаваться ген светлой окраски, но он не проявлялся, пока не встретился с таким же. И здесь сразу возникает соответствующий признак: в семье, где родители, а часто деды и прадеды темноволосы, рождается рыжий сын или дочь.

Конечно, путь от гена до признака не всегда бывает коротким и простым, а чем он длиннее, тем больше возмож­ностей влияний внешней среды, и по­тому не исключено возникновение со­вершенно неожиданных фенотипов.
Кроме того, признак, контролируемый геном, особенно доминантным, может быть изменен действием других генов, имеющихся у данного человека. Прак­тически каждый сколько-нибудь слож­ный признак зависит в своем станов­лении не от одного, а от многих генов.
И, зная общие закономерности наслед­ственности, мы не всегда хорошо зна­ем, как именно наследуется тот или иной признак.
Генетики накопили немало наблю­дений, подтверждающих наслед­ственную передачу многих внешних особенностей. Один из исследовате­лей проследил, например, в пяти поко­лениях одной семьи усиленную пигмен­тацию век. Генетически обусловлены направление завитка волос в затылоч­ной области (чаще всего по часовой стрелке), форма границы волосистой части головы, форма ушной раковины.
Вероятно, по наследству передаются такие особенности, как... умение дви­гать ущамй или складывать язык тру­
бочкой. Первое— более редко, второ*, присуще примерно 40 процентам лю­дей. Принадлежите ли вы к ним?
Проверьте, если любопытно!
Рецессивный признак проследить довольно сложно, поскольку он может передаваться из поколения в поколе­ние, не проявляясь внешне. С большим постоянством проявляются доминант­ные признаки. Наглядным примером такого доминантного признака, име­ющегося во многих семьях, но особен­но хорошо документально подтвер­жденного в династии Габсбургов, явля­ется знаменитая «габсбургская губа».
Габсбургский дом отдавал своих доче­рей замуж во многие другие королев­ские фамилии; характерную тяжелую нижнюю губу можно увидеть не только на портретах, но и на карикатурных изображениях королей, имевших кров­ные связи с Габсбургами.
Более сложными путями передает­ся такой, например, признак, как ран­нее облысение. У мужчин этот признак всегда доминирует, а у женщин он рецессивен, и они могут передавать его детям, но сами до глубокой старо­сти сохранять густые волосы. Переда­ча раннего облысения во многих поко­лениях, как это отмечено, например, у потомков президента США Джона Адамса, жившего в конце ХУШ века, указывает на зависимость признака от одного основного гена.
Очень часто, сравнивая детей и родителей, братьев и сестер, мы гово­рим, что при разных вроде бы чертах лица между ними есть какое-то неуло­вимое сходство. Похожими бывают же­сты, походка, голос, интонация, мане­ра листать книгу, держать в руке карандаш или ложку... Вероятно, это обусловлено не только тем, что доля общих генов у них очень велика— ров­но половина, но и тем, что семейная инфосреда накладывает на них свой общий отпечаток, воспитывает семей­ные привычки.
А может ли природа создать двух абсолютно похожих людей, может ли человек иметь где-то на земном шаре .своего двойника? Нет, это исключено.

Полным сходством обладают лишь од­нояйцовые близнецы. Каждый из нас, при всех унаследованных качествах, уникален, наделен своими неповтори­мыми чертами. И каждый бесконечно ценен этой своей неповторимостью.