Рис. 12. Изменчивость признака, доступного измерению.
Рис. 13. Гистограмма распределения роста в зависимости от генетических и средовых факторов (применительно к мужскому населению Великобритании).
Это очень важно при рассмотрении таких признаков, как «интеллектуальность». Несмотря на существование корреляции по интеллекту между родителями и детьми (даже когда дети отделены от родителей), «интеллектуальность», как бы она ни измерялась или определялась, наследуется более сложным способом, чем, например, рыжий цвет волос.
О тестах «на интеллектуальность» и связанных с ними проблемах мы будем подробнее говорить в последующих главах. Сейчас упомянем лишь, что те же принципы можно применить к многим патологическим состояниям. Иногда спрашивают: наследуются ли психические заболевания? Ответить на этот вопрос всегда трудно, поскольку определения и диагностика психических заболеваний варьируют. Но на основании многочисленных исследований, связанных с диагностикой такого рода заболеваний в семьях, где известны случаи психозов, можно сделать следующие выводы: если у человека развился психоз, то вероятность, что он проявится у его брата или сестры, составляет 1 : 20, а для популяции в целом — 1 : 100. (Эти весьма приближенные цифры относятся к белому населению США.) Таким образом, на развитии психоза, несомненно, сказывается наследственный фактор. По мнению многих психиатров, шизофрения, например, возникает в тех случаях, когда развитие человека с определенной генетической конституцией протекает в особо неблагоприятных условиях. Немаловажную роль при этом играет окружение: вполне возможно, что кое-кто из близких своим поведением способствует развитию болезни. Но, несомненно, причины заболевания гораздо сложнее, и в основе их лежат взаимоотношения наследственности и внешней среды.
Эти проблемы сейчас широко изучаются на близнецах (так называемый близнецовый метод). Этот же метод применяется и в исследованиях по восприимчивости к инфекционным заболеваниям. Так, например, если один из однояйцовых близнецов заболел туберкулезом, то вероятность заболевания другого очень высока; у двуяйцовых (генетически не идентичных) близнецов конкордантность[7] гораздо ниже, и это прямое свидетельство генетической изменчивости в восприимчивости к туберкулезу. Какой практический вывод отсюда следует? Прежде всего — избегать контактов с туберкулезными больными; более того, молодежь, и особенно подростки, если у них в роду кто-то болен туберкулезом, должны находиться под особым наблюдением. Следует подчеркнуть, однако, что основную роль в заболевании туберкулезом играет среда, и тот факт, что у некоторых людей имеется генетически повышенная восприимчивость к этой болезни, не снимает первостепенного значения факторов среды.
Итак, подведем некоторые итоги. Наиболее важные признаки человека, являясь результатом действия многих генов (равно как и факторов окружающей среды), выпадают из любой простой менделевской схемы. Их проявление в популяциях определяет частоты распределений, и какие-либо прогнозы в отношении определенных индивидуумов бессмысленны. Не имеет практического значения и тот факт, что смертельный исход в результате какой-либо болезни для людей, не достигших шестидесятилетнего возраста, 1 : 17. И так ли уж важно знать, что один из ста детей будет умственно недоразвитым? Но для планирования службы здравоохранения в странах с большим населением статистические данные такого рода имеют огромное значение.
3
От яйца до взрослого
О, для чего господь, создатель мудрый,
Велевший, чтобы жили в небесах
Одни лишь духи мужеского пола,
Такую новость на Земле устроил,
Природы обольстительный порок,
Не создал здесь одних мужчин без женщин,
И способа иного не нашел
Производить людей.
Изучая наследственность человека, мы подчас волей-неволей отталкиваемся от таких «признаков», как, скажем, рост или музыкальные способности. При этом создается представление о неизменности этих признаков. В действительности же все в человеке — результат развития: гены, контролируемые окружающей средой, влияют на процессы, которые протекают в течение всей жизни по-разному и особенно быстро в раннем возрасте. О химизме влияния генов на такие процессы, как рост, мы знаем сравнительно немного. Но зато стадии развития человека и механизм воспроизведения изучены хорошо. В этой главе мы несколько отклонимся от основной темы книги и обсудим некоторые аспекты воспроизведения и развития человека.
Сперматозоид и яйцеклетка
У многих млекопитающих сперма образуется лишь в определенное время года, в период течки, и только в это время самец проявляет интерес к самке. У человека нет сезонных вариаций, его сперма образуется непрерывно.
Особенностью семенников большинства млекопитающих является их расположение вне брюшной полости в мошонке — свободном кожаном мешочке. В сезон размножения (и только на этот период) семенники из брюшной полости опускаются в мошонку. В этом положении их температура на несколько градусов ниже, чем тогда, когда они находятся внутри тела. Это объясняется тем, что семенники покрыты лишь тонкой кожей и не имеют жирового слоя. Если искусственно повысить температуру мошонки, то сперма потеряет активность и может наступить временная стерильность. У человека такой эффект вызывает воздействие на мошонку горячей воды. Как полагают, горячие ванны перед сном снижают способность к оплодотворению.
Рис. 14. Мужские половые органы.
Сперма образуется в семенниках (так называемых яичках) и затем по семявыносящему протоку попадает в мочеиспускательный канал, по которому, как и моча, через половой член выводится наружу. Сперматозоиды взвешены в семенной жидкости, которую образует предстательная железа. Семенные пузырьки представляют ответвления семявыносящего протока и служат хранилищами спермы.
Рис. 15. Женские половые органы.
В отличие от сперматозоидов яйцеклетки образуются внутри брюшной полости, в двух яичниках. У всех млекопитающих это происходит с определенной периодичностью: у одних — только весной, у других — с постоянными интервалами в течение всего года. Женщина способна к оплодотворению обычно в возрасте от пятнадцати до сорока пяти лет, хотя бывает, что этот срок удлиняется. Примерно через каждые 28 дней, не считая периода беременности и в какой-то степени периода кормления ребенка, поочередно в каждом яичнике развивается одно яйцо. Лишь у некоторых женщин может одновременно созревать два или более яйца, что приводит, как мы видели в гл. 1, к одновременному рождению нескольких детей.
Менструальный цикл
Женщина способна к деторождению, когда у нее начинаются менструации.
Через сравнительно постоянные промежутки времени у женщины наступает период кровотечения, называемый менструацией, когда происходит потеря крови и обрывков слизистой оболочки матки, продолжающаяся примерно четыре дня. Чаще всего интервал между началом двух менструаций составляет 28 дней. Какова же связь между менструацией и ежемесячным созреванием яйцеклетки? Прежде чем ответить на этот сложный вопрос, полезно более детально познакомиться с процессом образования и созревания яйцеклеток.
Сначала клетка, которой предстоит стать яйцом, выделяется среди других своими размерами; окружающие ее мелкие клетки образуют пространство, заполненное жидкостью, которая омывает яйцо. Это образование называется фолликулом; фолликул увеличивается, выступая над поверхностью яичника. В конечном счете он лопается и освобождает яйцо, которое попадает в трубку, ведущую из яичника в матку (яйцевод).