Эпигенетическое наследование

Нашу экспериментальную и теоретическую работу по «ретрогенетике» V-генов иммунной системы можно рассматривать как пример жесткого наследования, затрагивающего генетическую информацию, воплощенную в последовательности оснований ДНК. Однако существуют и другие формы структурного и функционального наследования у животных, растений и свободно-живущих одноклеточных организмов, разные этапы которых не включают прямого изменения последовательности оснований в ДНК. Существует обширная литература о таких явлениях, кстати широко распространенных у растений. Мы их не касались в этой книге не потому, что мы не считаем их важными для понимания происхождения эволюционно значимых признаков. Просто нашей целью было обсуждение проницаемости барьера Вейсмана, так как это дает самые яркие примеры ламарковско-го феномена, который вовсе не отвергает установленных принципов генетики и естественного отбора. Эта тема была прекрасно освещена в книге Евы Яблонки ( Jablonka) и Марион Лам (Lamb) Epigenetic Inheritance and Evolution: The Lamarckian Dimension (1994) («Эпигенетическое наследование и эволюция: ламаркистское измерение»).

Будущие эксперименты

Очевидно, что для исследования механизмов «приобретенного наследования» необходимы тщательные эксперименты. Новые молекулярные методы обеспечивают нам не имеющую себе равной возможность работать практически с любым интересующим геном, и мы использовали информацию о ДНК-последовательностях для поиска «следов» возможной обратной связи сомы и зародышевой линии. Однако такие свидетельства будут всегда оставаться косвенными. Программа скрещиваний, необходимая для получения прямых свидетельств, требует жесткого контроля и, возможно, очень большого числа животных и очень длительного времени. В настоящее время мы пытаемся решить эту проблему, анализируя изменения V-генов линий мышей, происходящих от одной инбредной генетической линии, но разводимых в разных лабораториях мира в течение 40 и более лет.

Сейчас наука должна оставить в стороне догматические, идеологические и эмоциональные споры прошлого и сосредоточиться на объективном анализе. Ламарковские идеи могут не только объяснять, но и стимулировать изучение наследственных явлений, связанных с адаптивным соматическим ответом, например иммунным. Мы надеемся, что представленные нами гипотезы и умозаключения послужат стимулом к дальнейшим теоретическим и экспериментальным исследованиям. В основе нашего подхода лежит тот факт, что РНК может служить матрицей для синтеза ДНК. Этот факт, установленный Говардом Теминым, поколебал центральную догму молекулярной биологии, какой она формулировалась в шестидесятые годы. Работа Темина касалась преимущественно ретровирусов, но он увидел ее широкие приложения в биологии и эволюции. Мы верим, что значение его открытия еще грандиознее, чем он мог себе представить.

Эпилог

Если наследование приобретенных признаков в иммунной системе считать реальностью, а дальнейшие исследования покажут, что обсуждавшиеся нами механизмы передачи наследственной информации от соматических клеток к половым применимы и к другим семействам генов, это приведет к существенным последствиям для науки и человечества. Некоторые из них мы бы хотели обсудить в конце нашей книги. Читателю предоставляется возможность поразмышлять вместе с нами.

Ответ неодарвинистам

В 1858 г. в Лондоне Чарлз Дарвин и Альфред Расселл Уоллес впервые представили Линнеевскому обществу свою теорию эволюции путем естественного отбора. Противники тут же яростно заклеймили ее как разрушающую теологические представления о происхождении человека. Как верно отмечает Дэниэл К. Деннет в книге Darwin's Dangerous Idea (Опасная идея Дарвина), «буря, сопровождавшая этот разрыв с прошлым, до сих пор бушует в социологии, искусстве, да и просто в умах людей. До 1858 г. никому не могло придти в голову, что человек представляет собой всего лишь животное высшего порядка, произошедшее от нематод и приматов».

Дарвиновская революция принесла пользу науке. Однако проблема интеллектуальных революций заключается в том, что «победившее» представление со временем превращается в догму. Какое-то время догма полезна, но затем неминуемо образуется «сообщество», члены которого почти не способны выйти за ее рамки, так как это подвергло бы риску их карьеру и финансовое положение. Это противоречит духу научного исследования (но, как это ни печально, точно отражает состояние человеческого общества). Сегодня, к сожалению, очевидно, что неодарвинистские представления в некоторой части научного сообщества превратились почти что в религию. Неоламаркистская идея обратной связи сомы и зародышевой линии до сих пор встречает сильное сопротивление. А в ряде теоретических исследований все еще используют неприменимую в данном случае теорию нейтральной молекулярной эволюции Кимура (Kimura). Однако мы показали в этой книге, что в эволюции и структуре семейства V-генов иммунной системы позвоночных многое объясняется и предсказывается теорией обратной связи генов. Сейчас задача заключается в том, чтобы выяснить, можно ли распространить ее за пределы иммунной системы. В гл. 7 мы попытались убедить читателя в том, что такой подход может оказаться весьма плодотворным.

Возвращение к идеям Ламарка можно проследить в трудах Вуда Джоунза, затем Г. Кэннона (Cannon) и Артура Кестлера в 1960-х и 1970-х гг. За последние двадцать лет концепция передачи генетической информации от сомы к зародышевой линии, касающаяся V-генов лимфоцитов, претерпела бурную историю. Критика этой идеи, как среди иммунологов, так и в более широком кругу биологов, была настолько сильной, что Теду Стилу в пору было бросить заниматься наукой! Это дает и нам полное право покритиковать наиболее рьяных противников нашей гипотезы: Дэниела Деннета (философа из Университета Тафте) и Ричарда Докинза (Оксфордский университет). Именно они в конце XX века стали апологетами того, что Стивен Гулд назвал «дарвинистским фундаментализмом».

В своей книге «Darwin's Dangerous Idea», вышедшей в свет в 1995 г., Деннет называет палеонтолога Тейяра де Шардена, придерживающегося ламаркистских воззрений, самого Ламарка и направленные мутации «тремя проигравшими». Здесь мы остановимся исключительно на его низкой оценке научного вклада Ламарка. Она поверхностна и наивна, хотя автор и признает, что сам Дарвин, «как это печально известно», в теории пангенезиса придерживался ламарковского принципа упражнения и неупражнения органов. Деннет абсолютно уверен в том, что барьер Вейсмана генетически непроницаем. Он полностью отвергает возможность наследования приобретенных признаков, заявляя: «... для того, чтобы ламаркизм мог действовать, информация о приобретенных признаках, о которых здесь идет речь, должна была бы передаваться от измененного органа, сомы, в яйцеклетки и сперму. В общем, такую передачу информации можно считать невозможной — каналы связи, которые могли бы нести сообщение, не обнаружены...».

Это догматическое утверждение противоречит тому, что мы знаем теперь об иммунной системе. Обратная транскрипция и соматическое гипермутирование совсем не упоминаются в его книге. Мы полагаем, что это может быть следствием его неосведомленности, так как он не занимается ни молекулярной биологией, ни иммунологией. Несмотря на это, в глазах общественности он равноправный «участник эволюционной игры».

Ричард Докинз в своей книге «The Extendend Phenotype» (1982 г.) пространно рассуждает о гипотезе соматического отбора. Цель его аргументации — преуменьшить значение гипотезы Стила. В конце раздела, посвященного соматическому отбору, мы с изумлением прочли следующее: «Теория Стила несомненно верна, он ошибается только в определении того, что считать зародышевой линией. Любой ген в соматической клетке, который является кандидатом для про-вирусной [читай, ретровирусной] передачи в зародышевую клетку, по определению является репликатором зародышевой линии. Книгу Стила можно было бы заново озаглавить «The Extendend Germ-line»! Вовсе не задевая неовейсманистов, она оказывается глубоко близкой нам».

Попытка Докинза превратить лимфоцит и его гены в «продолжение зародышевой линии», с научной точки зрения, абсурдна. Сначала он принимает идею о том, что соматическая клетка может передавать новые гены половым клеткам, т. е. концепцию, противоречащую догме Вейсмана, и тут же он говорит, что такая концепция «оказывается глубоко близкой» неовейсманистам. Это акробатический номер, на который способен только догматичный неодарвинист, пообещавший съесть свою шляпу, если неоламаркизм окажется истинным. Если бы Вейсман мог прочесть этот абзац из книги Докинза, он бы перевернулся в гробу!

Однако в истории науки известно довольно много случаев, когда сторонники ортодоксальных точек зрения отказываются принимать ставшие уже всем очевидными новые факты и идеи. Наиболее известный из них нежелание врагов Галилея взглянуть на спутники Юпитера через телескоп, который Галилей установил специально для них. А в конце XVIII века сторонники теории неизменяемости видов, пытаясь совместить ее с противоречащими геологическими данными, дошли до абсурда, утверждая, что «каждый день имеет неопределенную (или варьирующую) длину» [З]. В современной иммунологии таких эпизодов тоже было немало, например длительная приверженность ряда ученых инструктивным теориям образования антител, несмотря на то, что клонально-селекционная теория Бернета была уже давно опубликована и признана.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: