Чьи гены?

Научный взгляд на телегонию: чего ждать, если ваша бабушка «согрешила с водолазом»

Изображение: «Чердак»
Изображение: «Чердак»

Телегония — наследование ребенком признаков от предыдущих партнеров матери — относится к темам, которые не принято обсуждать вслух. Считается, что и так все понятно. Но при ближайшем рассмотрении оказывается, что каждому «понятно» что-то свое. Вооружившись проверенными источниками и здравым смыслом, мы попробуем свести разные представления о телегонии к общему (рациональному) знаменателю и выслушаем современную науку, которой внезапно тоже есть, что сказать нового по этому поводу.

Для начала договоримся о терминах. Удивительно, но уже здесь нет единства: по результатам запроса в Яндексе мы видим, что разнообразные источники телегонию называют «наукой», «концепцией», «тайной человечества» и даже «инструментом совершенствования биологического вида». Мы остановимся на «классическом» варианте, который предполагает, что предыдущий половой партнер матери может как-то влиять на ее потомство от последующего. Поясним сразу, что нас интересуют не этические аспекты этого вопроса, а только физиологические и молекулярные механизмы.


Взлет и падение

Датой рождения телегонии как понятия можно считать 1868 год, когда Чарльз Дарвин (да-да, и этот фундамент тоже заложил он) в своей книге «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» привел разнообразные свидетельства этого явления. Большинство из них представляли собой рассказы «очевидцев», полученные Дарвином через третьи руки, и поэтому научным аргументом являться не могли. Единственным задокументированным случаем, вошедшим с тех пор во все популярные тексты, остается история кобылы лорда Мортона. Если коротко, кобыла арабских и английских кровей была случена с кваггой (ныне истребленный подвид зебры) и принесла потомство с характерными полосками. В следующий раз, уже от самца своей породы, она снова принесла жеребят, внешне напоминавших кваггу. Ситуация повторилась и через восемь лет: в отсутствие жеребца-квагги опять родились полосатые дети.

Жеребенок — гибрид зебры и лошади. Фото из книги Джеймса Юарта The Penycuik experiments

Люди того времени не нашли в этой истории ничего удивительного, но после книги Дарвина о ней активно заспорили ученые: могут ли свойства первого самца передаваться потомству от второго? Бум научного исследования телегонии пришелся на конец XIX — начало XX века, с многочисленными гипотезами и экспериментами для их проверки. Однако ни один эксперимент это явление подтвердить не смог. Ни крысы, ни мухи, ни даже лошади не соглашались наследовать признаки таким необычным образом. К середине века попытки найти научное объяснение закончились, споры о телегонии ушли в подполье и со страниц научных журналов переместились на любительские форумы. Казалось бы, тема закрыта и точка поставлена. Но не тут-то было.


Народная мудрость

Один из самых популярных поисковиков научной литературы — Pubmed — по запросу telegony предлагает всего восемь ссылок на статьи, намекая тем самым, что тема не является актуальной и широко исследуемой. В то же время Яндекс выдает три миллиона результатов, из которых первый — «Википедия» (где телегония названа «опровергнутой и устаревшей концепцией»), а все последующие ведут на сайты и форумы, полные споров и размышлений. Как правило, на таких сайтах авторы заключают, что соответствующая теория «является спорной», «покрыта тайной» или же «ученые знают недостаточно о работе наших генов». Есть, конечно, и те, кто считает телегонию однозначно доказанной.

Впрочем, судя по сообщениям на форумах, люди предпринимают попытки рационально вписать телегонию в свою картину мира. В частности, их интересует, сколько времени держится явление телегонии (можно ли исчерпать эффект за первые несколько беременностей), предотвращают ли его барьерные методы контрацепции (встает вопрос о природе передаваемых свойств и физических размерах их носителей) и как быть с поцелуями (ведь это тоже смешение жидкостей). Можно придумать еще множество не менее интригующих вопросов к этому явлению, но сообщения на форумах предвосхищают даже самые смелые фантазии. Так, автор этой статьи с удивлением узнал о существовании «мужской телегонии» и о том, что измена мужа может привести к рождению у законной жены ребенка, похожего на любовницу неверного супруга.

Отметим, что так же, как и в книге Дарвина, все приводимые на сайтах аргументы, факты и жизненные истории носят характер устных сообщений и не подтверждаются ни научными описаниями, ни медицинскими свидетельствами. Единственный современный научный аргумент, который приводит большинство авторов, — это статья 2014 года, в которой явление, похожее на телегонию, было показано на мухах Telostylinus angusticollis. Самок спаривали последовательно с двумя самцами, и оказалось, что размер потомства зависит от размеров первого самца. И нас здесь интересует даже не то, что авторам текстов на сайтах вполне достаточно настолько отдаленного доказательства. Гораздо более удивительно, что ученые почему-то вернулись к давно заброшенной теме, а значит, про нее действительно известно далеко не все.

Спаривающиеся мухи Telostylinus angusticollis

Слово ученым

Для начала разберемся, что на самом деле случилось с кобылой лорда Мортона. За давностью лет проверить чистоту этого эксперимента непросто. Однако даже если предположить, что сообщение соответствует действительности, можно найти этому феномену объяснения, не предусматривающие телегонии. Так, доцент кафедры генетики МГУ им. М.В. Ломоносова Андрей Синюшин полагает, что полоски, появившиеся у потомства кобылы, — лишь одно из проявлений изменчивости. В качестве примера он приводит павлинов. На острове Ява существует популяция белых павлинов-альбиносов, но в европейском зоопарке птенец-альбинос может родиться и у обычного павлина, из чего никак не следует, что здесь как-то замешан его далекий белый собрат. Та же история с лошадью и кваггой. У лошадей встречается окраска в виде полос, но крайне редко, чего не скажешь о кваггах. И удивительную историю с полосатыми жеребятами оказалось гораздо проще приписать неизвестному феномену, чем редкому, но возможному стечению обстоятельств.

Объяснение истории с мухами, пожалуй, чуть сложнее. Действительно, размер первого партнера определяет размер потомков от второго партнера. Формально это явление можно отнести к телегонии. Но передачей наследственной информации назвать нельзя, потому что эффект достигается за счет белков семенной жидкости, которые остаются в организме самки и действуют на незрелые яйцеклетки, стимулируя их рост или перераспределение ресурсов. Едва ли можно на таком основании заключать, что у других животных, и тем более у человека, этот механизм тоже будет работать.

Но на самом деле современные ученые знают о телегонии гораздо больше, чем кажется. Однако они предпочитают пользоваться термином «неменделевское наследование», чтобы не быть понятыми превратно. В связи с развитием молекулярных методов в последнее время возрос интерес к альтернативным методам передачи информации между организмами. И вот что обнаружилось.


В сердце навеки

Возможно, вы, как и автор этой статьи до недавнего времени, рассматриваете половой акт как способ доставить сперматозоид к яйцеклетке (и внутрь нее). Получилось оплодотворить — хорошо, не получилось — значит, не было ничего. Однако эта модель сильно упрощена. Не стоит забывать о том, что сперма, во-первых, содержит сильно больше сперматозоидов, чем нужно для оплодотворения, а во-вторых, состоит почти на 70% из семенной жидкости. Сперматозоиды, как и любые клетки нашего организма, выделяют в окружающую среду фрагменты своей ДНК — так называемую внеклеточную ДНК (о ее загадочных функциях читайте на «Чердаке»). Пока неясно, может ли эта ДНК проникать из половых путей женщины в кровоток. Зато известно, что в некоторых случаях клетки человека могут поглощать ДНК извне и даже встраивать в свой геном. Если это действительно так, то получается, что мужчина может поделиться с женщиной своей генетической информацией напрямую, вне зависимости от того, произошло оплодотворение или нет.

Кстати, сами сперматозоиды тоже активно захватывают нуклеиновые кислоты из окружающей среды и передают яйцеклетке при оплодотворении. Поэтому можно предположить, что если внеклеточная ДНК первого партнера останется, например, на стенке яйцевода, то сперматозоид второго партнера способен ее поглотить и передать будущему зародышу.

Более того, было неоднократно замечено, что сперматозоиды могут проникать в соматические (неполовые) клетки организма. Сперматозоиды могут поглощать клетки иммунной системы, а еще они умеют сливаться с клетками, выстилающими половые пути. Таким образом, не исключено, что каждый партнер остается если не в сердце, то хотя бы в стенках половых путей женщины. А дальше образовавшиеся в результате такого слияния (то есть химерные) клетки могут продолжать выделять внеклеточную ДНК, полученную от предыдущего партнера, и влиять на сперматозоиды последующего.

Изображение: «Чердак»


Все лучшее — детям

Мы уже писали на «Чердаке» о сложных взаимоотношениях организмов матери и плода. В определенном смысле зародыш выступает как губка и впитывает из своего микроокружения все подряд. Этот процесс может начаться на самых ранних стадиях: ученые обнаружили в зиготах млекопитающих множественные разрывы ДНК, а на клеточном уровне это означает, что чужеродный участок ДНК может встроиться между концами разрыва. В таком случае речь пойдет о полноценной передаче генетической информации.

Потом зигота развивается в плод и мать начинает «кормить» его содержимым своего кровотока, то есть клетками и молекулами. А ребенок в таком возрасте пока еще ест очень хорошо. Поэтому в его организм могут попасть, кроме обычных клеток матери, химерные клетки, которые получились в результате поглощения чужеродной ДНК или слияния со сперматозоидом предыдущего партнера. Ну и, конечно, в крови образуется большой генетический коктейль из внеклеточной ДНК, выделенной обычными клетками матери, химерными клетками и сперматозоидами. Всю эту ДНК клетки зародыша гипотетически могут захватить. Этот механизм сложно считать наследованием генетической информации ребенком от не-отца, так как не все клетки плода будут эту информацию нести. Но теоретически это могло бы повлиять на свойства зародыша, например, если бы чужеродная ДНК интегрировалась в активно делящиеся клетки и сохранилась бы во всех их потомках.


Кто у кого в печенках сидит

Мать и зародыш ведут непрерывный клеточный обмен. Клетки матери встраиваются в ткани зародыша, в то же время клетки зародыша поселяются в органах матери. Оба организма становятся химерными. Что характерно, при этом абсолютно неважно, чем заканчивается беременность. Даже при абортах и выкидышах, если они происходят на достаточно поздней стадии, клетки плода успевают колонизировать материнский организм. Отдельно стоит отметить феномен «исчезающего близнеца» — при этом из зародышей-близнецов один выживает, а другой рассасывается, но тоже часто оставляет свой клеточный след.

Несложно догадаться, что происходит дальше. Среди материнских клеток, заселяющих ткани плода, могут встретиться клетки его старших братьев и сестер — как существующих, так и не родившихся. И если они были зачаты от другого отца, то плод получает чужую генетическую информацию. Не будем, наконец, забывать про внеклеточную ДНК, которую все эти клетки продолжают выделять.

Изображение: «Чердак»

Эти постоянные миграции клеток и молекул, незаметные на первый взгляд, приносят неожиданные результаты. Ученые в нескольких исследованиях искали у женщин, девочек и зародышей женского пола в крови и тканях фрагменты Y-хромосомы (это называют мужским микрохимеризмом). И обнаружили, кто-то — у 14%, а кто-то — аж у 75%. Во всех случаях было очевидно, что испытуемые не больны генетическими заболеваниями и Y-хромосома присутствует не во всех клетках. В качестве причин микрохимеризма называют предыдущие беременности (у женщин) или наличие старших братьев (у девочек и зародышей). Еще одним фактором, не имеющим, впрочем, отношения к телегонии, стало переливание крови, ведь она тоже несет с собой внеклеточную ДНК. Однако даже все вышеперечисленные факторы, вместе взятые, не объясняют всех случаев мужского микрохимеризма. Приходится предположить, что существуют еще какие-то окольные, неведомые пути, которыми Y-хромосома проникает в женский организм.

Здесь нужно обратить внимание на то, что Y-хромосома была выбрана для исследования микрохимеризма как самый простой объект. Это большой участок ДНК, который гарантированно не должен встречаться в женском организме, поэтому его там легко обнаружить. Для того чтобы выявить чужеродную ДНК из других хромосом, потребуется гораздо более сложный и детальный анализ. Можно себе представить, сколько на самом деле чужеродного генетического материала оказывается в организме женщины, если одна только Y-хромосома обнаруживается в таких количествах! Кстати, очевидно, что у детей мужского пола должны работать те же механизмы и они тоже должны становиться химерами, просто это гораздо сложнее показать.


Сохраняйте спокойствие

Возможно, когда вы дочитали до этого места, вам стало несколько не по себе. Вы не одиноки: автор этого текста тоже нервно ерзал на стуле, перебирая современные статьи. Тем не менее мы уверены: все не так страшно! И вот почему.

Во-первых, все вышеперечисленные события маловероятны. Каждое из них (например, слияние сперматозоида с соматической клеткой или поглощение клеткой фрагментов внеклеточной ДНК) было показано лишь в небольшом проценте случаев. Мы видим, что для полноценной передачи потомству от последующего партнера информации о свойствах предыдущего партнера должно произойти несколько таких маловероятных событий, а значит, суммарная вероятность еще меньше. К счастью для нас, организм человека работает как биологическая, а не математическая система. И из того, что какой-то феномен теоретически может иметь место, совсем не следует, что так действительно бывает.

Во-вторых, ни один случай телегонии у человека, и даже у млекопитающих, достоверно зафиксирован не был. На данный момент наши знания о подобных случаях ограничиваются насекомыми. Научные статьи предлагают нам точные данные лишь об отдельных кусочках возможного процесса, которые можно рассматривать просто как интересные особенности нашей физиологии. Не стоит думать, что перед нами приспособления для неменделевского наследования признаков. Например, если сперматозоиды и сливаются с соматическими клетками, то едва ли потому, что это для чего-то нужно, а, скорее всего, просто потому, что могут.

В-третьих, передача ДНК не обязательно влечет за собой наследование признака. Участок ДНК может нести значимую информацию, а может представлять обрывок гена или некодирующий участок. И тогда его наличие никак не скажется на клетке, не говоря уже об организме. Более того, поглощение ДНК клеткой еще не означает, что эта ДНК будет функционировать. Для этого ей нужно встроиться в определенные участки хромосомы или привлечь к себе множество белков, отвечающих за считывание информации. Наконец, даже если эта чужеродная ДНК встроится в хромосому и начнет там работать, в большинстве случаев из нее получится какой-нибудь белок, являющийся промежуточным звеном в обмене веществ или передаче информации в клетке, и мы об этом никогда не узнаем. Вероятность, что этот белок окажется Тем Самым, отвечающим за легко распознаваемый признак (цвет глаз или кожи), да еще и не встречающимся у официальных родителей ребенка, исчезающе мала.

Но вот что представляется нам действительно важным. Эта история не о том, почему не стоит бояться телегонии, даже если она вдруг произойдет. Эта история — о том, что наши организмы связаны друг с другом несколько теснее, чем мы привыкли думать. Судя по всему, мы регулярно обмениваемся друг с другом ДНК и клетками, часто сами того не подозревая. Вероятно, каждый из нас несет в себе гораздо больше чужеродного, чем кажется. Наш организм — не полностью закрытая от окружающего мира система. И, коль скоро эта система хорошо работает, в ее открытости может быть определенная выгода. Ну или, по крайней мере, нет большой беды.

Полина Лосева
Теги:

Читать еще на Чердаке: