Почему мы не похожи друг на друга

Очерки о биологической индивидуальности

Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей. Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести?

Этот сайт рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

 

На страже наследственности

Всем известно, что существуют четыре основные группы крови: 0, А, В и АВ. Нулевая группа не является нейтральной, ее представители имеют в составе эритроцитов белок Н, поэтому правильнее эту группу крови обозначать 0 (Н). То, что совместимость по этим группам необходимо учитывать при переливаниях крови, знает каждый медик. Но вот зачем нужны эти группы, каково их биологическое предназначение, не так уж ясно. Я задавал этот, казалось бы, простой вопрос не одному ученому и никогда не получал столь же простого ответа.

Группы крови, которые были обозначены весьма условно биологами, отражают различие белков на поверхности самых простых клеток человеческого тела - красных кровяных телец, эритроцитов. Эти во множестве создаваемые в костном мозге клетки крови даже не содержат ядра, они являются контейнерами кислорода, который разносят в самые отдаленные участки тела. Жизненный цикл их сравнительно короток, эти клетки живут всего несколько недель. Но даже у красных кровяных телец имеются отличия - неодинаковые белки на поверхностной мембране. Природа и в этом случае осуществила свою извечную тенденцию к разнообразию. Естественно, что у клеток с ядром набор поверхностных белков значительно шире. Но и на уровне самых простых клеток, которые сама природа никак не планировала перемещать из сосудов одного человека в кровеносные сосуды другого, существуют зримые различия. Другое дело, что эти различия подметил человек и использовал для лечебных целей. Природе же групповые (пока еще не индивидуальные, а присущие группам) белки на определенном этапе понадобились для создания все тех же гетерозигот. Даже на таком упрощенно-клеточном уровне...

По старым церковным книгам французские исследователи рассчитали результаты родственных и неродственных браков в сельских районах, где родственные союзы не были запрещены. Естественно, что в случае родственных браков группы крови чаще у супругов совпадали (о других белковых системах биологи тогда еще не знали). Оказалось, что детская смертность при неродственных браках была в 2 раза ниже, чем при родственных, или, как мы говорим, «кровных» браках.

Имеются также наблюдения о том, что если по какой-либо еще не понятой причине биологический вид достигает излишней численности, то в нем стихийно увеличивается число гомозигот и размножение вида замедляется. Уменьшается также и процентное содержание самок в потомстве. И напротив, истребление хищниками представителей другого живого отряда приводит к почти полному исчезновению гомозиготного потомства. Это один из хитроумных подходов, использованных природой для сохранения оптимальной численности всех представителей живой, природы, для вечного баланса популяций «заяц - волк».

Понятно, что стремление к разнообразию особей имеет строгие ограничения, оберегаемые прежде всего законами наследственности. Природа должна была избежать неупорядоченного развития, возможностей смешения всего со всем. Этот механизм действовал в доклеточном периоде эволюции, затем у эукариотов и для всех биологических видов. С одной стороны, для эволюции били невыгодны близкородственные скрещивания, исключающие полиморфизм, а с другой - были запрещены межвидовые скрещивания. Существуют разные ограничения для перекрестного межвидового скрещивания у животных: территориально-географические, сезонные - периодичность брачного комплекса, неодновременное созревание половых клеток, иммунологическая селекция. Обмен сходными или, напротив, чрезвычайно отличающимися генами карался одинаковым биологическим запретом: стерильностью потомства.

Гибрид лошади и осла - мул наделен исключительной выносливостью, с незапамятных времен он используется человеком для переноски грузов, но эти животные обоих полов - стерильны. Виной тому не отсутствие половых гормонов или полового влечения, а генетические причины, возникающие при объединении 31 хромосомы осла с 32 хромосомами лошадиных клеток. От двух неотличимых на глаз видов дрозофилы (псевдообскура и персимилис) в естественных условиях никогда не возникнет общее потомство. Гибридов можно вывести лишь в искусственных лабораторных условиях, но гибриды не дают потомства, так как самцы их стерильны.

Из сказанного понятно, почему биологический вид животных стали называть еще «запрещенным генофондом», или совокупностью популяций (сообществ), репродуктивно изолированных от других живых форм. Но при всем том запреты на межвидовое скрещивание не всегда оказываются биологически непреодолимыми. Известно, что удается направленно вывести гибриды леща и густерли, а в лесах время от времени появляются гибриды волка с собакой. Строго говоря, это не такое уж далекое межвидовое скрещивание, но и оно связано с вмешательством человека в природное равновесие, когда естественные механизмы ограничения такого скрещивания слабеют. И все же даже в таких случаях появление нового «межвида» не сопровождается широким его территориальным распространением. Видимо, приспособительная сила такой биологической новинки невелика.

Общая закономерность эволюции животных очевидна: существование несхожих индивидов внутри одной биологической категории - вида - благоприятно сказывается на жизнедеятельности потомства и на выживании вида в целом. Получение же потомства от особей, отличающихся хромосомным набором, либо невозможно, либо ограничено рамками эксперимента или искусственной селекции. На страже наследственности стоят генетические законы, на страже индивидуальности - законы иммунитета. Белки ТС служат основой иммунологической несовместимости организмов, иначе называемой тканевой несовместимостью. Именно эти белки определяют взаимодействие гамет, формирование зиготы, дальнейшие этапы становления физиологической беременности, развитие целостного организма, его независимость и слаженную работу органов и систем.