Почему сердце находится слева, а стрелки часов движутся вправо. Тайны асимметричности мира - Крис Макманус

говоря об идентичных близнецах, нужно задаться вопросом, как именно могут наследоваться право- и леворукость, если они все же связаны с генами, и что за механизм срабатывает, если у идентичных близнецов ведущие руки разные. Хотя большинство врожденных качеств непосредственно связаны с генами, это не всегда так, и случайность порой играет важную роль. Об одном из таких казусов, iv-мышах, упоминалось в пятой главе. Удвоенное количество нормального гена ведет к тому, что сердце мыши оказывается слева. Но два iv-гена создают ситуацию, когда сердце мыши с пятидесятипроцентной вероятностью может оказаться или слева, или справа (situs inversus). Что случится с мышами-близнецами с двойным iv-геном? Так, у одной мыши сердце может оказаться справа, у другой – слева. Похоже, это изредка случается и с людьми, когда у одного близнеца сердце справа, а у другого – на обычном месте. Таким образом, у близнецов – и мышей, и людей – латеральность сердца не обязательно совпадает, хотя положение сердца и определяется генетически. Точно такая же ситуация возникает и применительно к ведущей руке у близнецов[242].

Любая приемлемая модель наследования ведущей руки должна объяснять не только разницу между идентичными близнецами, но также и почему у родителей-правшей рождаются дети-левши и почему у родителей-левшей три четверти детей оказываются правшами. Когда я только подходил к этой проблеме, еще будучи аспирантом, у меня было чувство, что любая генетическая модель ведущей руки должна почерпнуть что-то из моделей других обусловленных генетически латеральностей. Лишь некоторые были описаны детально, но только что появившиеся данные об iv-мышах казались как раз тем, что я искал, и предполагалось, что параллельная модель наследования ведущей руки у людей могла бы соответствовать данным. Поэтому тогда я поэкспериментировал с геном (строго говоря, аллелью), который я назвал С (от слова «случай») и который в удвоенном виде дает пятидесятипроцентную вероятность оказаться правшой или левшой. Это не только является аналогом iv-гена у мышей, но и имеет сходство с эффектами флуктуирующей асимметрии, лежащей в основе симметрии и асимметрии во всех биологических системах (см. главу 5). Наряду с геном С моя модель включала и ген D (от слова «декстральный»), удвоенное количество которого всегда ведет к тому, что человек оказывается правшой[243].

Однако остается вопрос: что происходит с теми, у кого один ген D и один C? Хотя применительно к мыши единственный iv-ген равносилен двойным нормальным – это называется «рецессивный ген» – похоже, в отношении ведущей руки это не так. Некоторые математические расчеты вскоре показали, что если ген C был рецессивным, то модель не соответствовала обширным данным, полученным в ходе изучения семейной предрасположенности к лево- и праворукости, и модель получалась не лучше, чем моделирование другого распространенного типа, то есть доминантного. Модель, однако, соответствовала данным, полученным в ходе изучения семей и близнецов, если два гена, D и C, были дополнительными, или кодоминантными, что значит, что носители каждого из этих генов занимали промежуточное положение между носителями двух генов D или двух генов C. В этой модели обладатели генотипа DD не имели шанса оказаться левшами, у людей с генотипом CC шанс стать левшой составлял 50 %, а с генотипом DC – 25 %.

При всей своей простоте эта генетическая модель может объяснить многие характерные черты лево- и праворукости в семьях и у близнецов. К примеру, у близнецов право- или леворукость легко объясняется примерно так же, как положение сердца у iv-мышей. У близнецов с генотипом DD нет никаких проблем, потому что DD всегда ведет к праворукости, оба близнеца – правши, и так во всех парах таких близнецов. Однако в парах близнецов с генотипом CC у каждого есть пятидесятипроцентная вероятность оказаться левшой, это происходит в результате флуктуирующей асимметрии – биологического шума. Вероятность составляет пятьдесят процентов для каждого из близнецов в отдельности, как если бы каждый отдельно бросал монетку. В четверти случаев обоим близнецам выпадает орел, в четверти – решка. Именно эти последние и окажутся «разнорукими». Однако доля близнецов с генотипом СС – лишь несколько процентов. Для более многочисленных близнецов с генотипом DC с математической точки зрения ситуация сложнее, потому что у каждого есть один шанс из четырех оказаться левшой. Это значит, что примерно в трети пар DC-близнецов один окажется правшой, другой – левшой. Принимая во внимание, что DD-близнецов больше, чем DC, а их в свою очередь больше, чем CC, находим, что от 10 до 20 пар идентичных близнецов окажутся «разнорукими» – один близнец будет правшой, другой – левшой.

Теперь посмотрим, как модель объясняет распределение правшей и левшей в семьях и, в частности, почему у родителей-правшей могут быть дети-левши, а также почему дети двух левшей, как правило, оказываются правшами. Если родители-правши оба носители генов DD, то, поскольку у них только D-гены, их дети тоже будут только с D-генами, и потому должны оказаться носителями генов DD и, следовательно, правшами. Что, однако, оставляет в стороне 75 % людей с генами DC и 50 % с генами CC, оказавшихся правшами. Что касается правшей в целом, большинство из них должны быть носителями генов DD, но часть окажутся с генами DC и некоторые – с генами C. Таким образом, оба родителя-правши могут быть с генами C, а их дети – с генами DC, а иногда даже CC, а дети с DC и CC генами могут оказаться левшами. Поэтому правши не передают признак потомству, они не «чистопородны». Противоположное верно в отношении родителей-левшей. Единственное, что можно сказать определенно – у них точно нет генов DD, однако они могут быть с генами DC или CC. Проще рассмотреть ситуацию, когда оба родителя – носители генов CC. Каждый родитель несет только гены C, поэтому их дети получат только гены C и будут с генотипом CC, и с вероятностью 50 % окажутся левшами. Среди родителей-левшей, однако, генотип CC встречается реже, чем DC. Большинство родителей-левшей – с генотипом DC, и поэтому многие их дети получат ген D, а если дети – DC или даже DD, то они вероятнее всего или даже наверняка будут правшами. Это значит, что многие дети двух родителей-левшей тоже будут левшами, но доля их будет менее 50 %, как было бы в случае, если оба родителя – носители генотипа CC. Систематическая обработка данных показала, что левшами оказываются от четверти до трети детей, оба родителя которых были левшами. Значит, как и правши, левши не «чистопородны», лишь меньшая часть их детей оказывается леворукими, но большинство – правшами. Если же один из родителей правша, а другой – левша, ситуация окажется чем-то средним между