Видообразование

Статьи / Биология / Видообразование / Эпигенетика – прямой вызов эволюции /

Эпигенетика – прямой вызов эволюции

Растущая научная дисциплина бросает вызов ряду «священных коров» неодарвинизма.

Зимой 1944 года войска союзников продвигались к Германии. В оккупированной нацистами Голландии голландские водители объявили забастовку, чтобы еще больше помешать немецким войскам. В отместку немцы начали блокаду Западных Нидерландов, что в сочетании с суровой зимой привело к периоду катастрофических лишений и голода. Население было сведено к рациону, составлявшему примерно треть от необходимого ежедневного потребления калорий, что привело к гибели около 20 000 человек в период с ноября 1944 года по май 1945 года, когда блокада была снята. 

Люди были вынуждены питаться травой и луковицами тюльпанов, а также сжигали мебель для тепла, чтобы остаться в живых. Этот период известен как Голландская голодная зима. Культовая актриса Одри Хепберн1 была в то время подростком в Голландии. Плохое здоровье, от которого она страдала всю жизнь, вероятно, было результатом лишений этих нескольких месяцев.

Можно легко представить, как острая нехватка питания может повлиять на здоровье жертв. Но как насчет жизни детей, которые в тот страшный период еще находились в утробе матери, и даже последующих поколений? Благодаря отлично налаженной системе регистрации и учета здоровья в Нидерландах, ученые смогли использовать этот эпизод в качестве «живой лаборатории», отслеживая вес новорожденных и состояние их здоровья в течение десятилетий после окончания Второй мировой войны. Это дало некоторые поразительные результаты.

Было установлено, что дети, находившиеся в первые месяцы беременности в этот период, имели нормальный вес при рождении, но при этом чаще страдали от ожирения в более зрелом возрасте. Было установлено, что те, кто подвергался голоданию в последние месяцы гестации, имели вес ниже среднего при рождении и на протяжении всей жизни. При этом вероятность ожирения у них была ниже, чем у населения в целом.2

Что еще более поразительно, эти же характеристики, похоже, передались и следующему поколению – внукам женщин, которых морили голодом в течение этих шести ужасных месяцев. И это несмотря на то, что рацион питания этих женщин и их потомков вернулся к норме после окончания блокады.

Эти и другие отклонения от средних показателей позволили предположить, что изменения были не просто результатом дефицита питания во время развития детей, а что изменения «окружающей среды» в виде голодания привели к тому, что что-то изменилось в выражении их генетической информации. Другими словами, внешние изменения привели к долгосрочным наследственным эффектам.

Маловероятно, что изменение окружающей среды могло изменить последовательности в их ДНК-коде, которые все равно были результатом комбинации кодов их матери и отца. Таким образом, окружающая среда должна была изменить способ экспрессии генов, то есть, хотя последовательность ДНК оставалась неизменной, определенные гены включались или выключались под воздействием внешних стимулов. Ученые определили, что важную роль в этом играет инсулиноподобный фактор роста II (белок, кодируемый геном IGF2).3

Эпигенетика: новая дисциплина

Так родилась новая дисциплина – эпигенетика (над, или сверх генетики). Один из тех, кто занимается исследованием этого интригующего механизма, доктор Бас Хейманс, говорит: 

«Эпигенетика может быть механизмом, позволяющим человеку быстро адаптироваться к изменившимся обстоятельствам... Возможно, метаболизм детей Голодной зимы был настроен на более экономичный уровень, и был обусловленный эпигенетическими изменениями».4

Нейробиолог Тель-Авивского университета Одед Рехави заявил:

«Дети голландских жертв голода демонстрировали различные эффекты наследственности, которые, по-видимому, были своего рода компенсацией за голодание их родителей».5

Исследования, указывающие на изменения в доступе к генетической информации в ДНК (генотип), вызванные внешними или экологическими стимулами и приводящие к изменениям в организме (фенотип), множатся. Эксперименты проводились на червях: 

«Ранее никто еще не показал, что достаточно изменить условия окружающей среды для червей, чтобы вызвать наследственность, не зависящую от ДНК... Поскольку ограничение потребления калорий, очевидно, продлевает жизнь, правнуки наших голодных червей жили в 1,5 раза дольше обычных червей – несмотря на то, что они ели не меньше, чем любой другой червь».6

В другом примере РНК-глушитель, индуцированный в червях в ответ на введенный вирус, продолжал экспрессироваться на протяжении более 100 поколений.7

Исследования костей бизона, найденных в вечной мерзлоте на канадском золотом прииске, показали, что эпигенетические изменения в популяции бизонов позволили им быстро адаптироваться к изменениям климата. Эти изменения слишком быстры, чтобы их можно было объяснить традиционными дарвиновскими моделями естественного отбора. 

«Кости играют ключевую роль в первом в мире исследовании под руководством ученых Университета Аделаиды, в котором анализируются особые генетические модификации, которые включают и выключают гены, не изменяя саму последовательность ДНК. Эти "эпигенетические" изменения могут быстро происходить между поколениями, не требуя времени для стандартных эволюционных процессов».8

Ученые, проводившие эксперименты на мышах агути, обнаружили, что, манипулируя питанием, они могут выключить определенный ген. Когда ген активен («включен»), мыши обычно страдают ожирением и имеют желтоватый цвет; при выключении гена мыши становятся нормальными, стройными и коричневыми. Если перед спариванием кормить мать комбинацией питательных веществ, включая витамин B12, ген удавалось выключить у малышей.9

Изогенные мыши агути одного возраста и пола. Цвет шерсти и ожирение зависят от эпигенетического статуса определенного аллеля.

Эволюционисты, придерживающиеся парадигмы современного синтеза (неодарвинизм; мутации и естественный отбор объясняют разнообразие жизни на Земле), как правило, оказывают сильное сопротивление выводам, полученным в результате эпигенетических исследований. По их мнению, эволюция – это медленный процесс случайных мутаций в геноме, приводящий иногда к крошечному преимуществу в фенотипе. Ему благоприятствует естественный отбор, и оно передается по менделевской наследственности будущим поколениям. 

Ген рассматривается как хозяин, контролирующий внешнее проявление в клетке и более крупном организме. Эта идея стала популярной в книге Докинза «Эгоистичный ген». Идея о том, что взаимодействие внешней формы организма с окружающей средой передает информацию обратно в геном или даже просто влияет на то, как геном «действует», является для них анафемой.

Что еще хуже для эволюционистов, эпигенетика предполагает, что скрытая генетическая информация сидит в ДНК в ожидании определенной среды, чтобы быть включенной или выключенной. Это похоже на информацию в книге с определенными страницами, скрепленными вместе, которые должны быть открыты, чтобы информация начала действовать в определенных условиях окружающей среды. 

Если эволюция происходит путем естественного отбора, когда окружающая среда отбирает или сохраняет эффект случайных мутаций, то как может существовать «набор» генетической информации, который только и ждет, чтобы быть включенным средой, которой организм еще не подвергался? Это добавляет еще одну загадку типа «курица или яйцо» к тем многочисленным примерам, которые уже бросают вызов эволюционистам.

Мусорная ДНК выброшена на помойку (снова!)

Все это также вбивает еще один гвоздь в гроб идеи так называемой «мусорной ДНК». Поскольку лишь очень небольшой процент ДНК кодирует непосредственно белок, эволюционисты быстро начали продвигать идею мусорной ДНК. Они утверждали, что большая часть ДНК является «рудиментарной», оставшейся после эонов случайных мутаций, возникающих в результате проб и ошибок. На самом деле, неодарвинистская эволюция требует именно этого, поскольку считается, что подавляющее большинство мутаций не дает никаких преимуществ или недостатков при отборе и поэтому просто «сидит» в ДНК.

Следствием этого убеждения являются «псевдогены» – последовательности ДНК, которые выглядят как гены, но не кодируют белок, как обычные гены; т.е. считается, что они нефункциональны, поскольку мутировали из некогда функциональных генов. Такие ученые, как Фрэнсис Коллинз, используют эту идею, основанную на невежестве, чтобы утверждать, что современные люди родственны некоторым обезьянам, которые имеют такие же «псевдогены». 

Если это действительно гены, которые выродились в результате случайных ошибок копирования, то данное утверждение, по-видимому, имеет некоторые основания. Общие функциональные гены могут указывать на общий замысел, но организмы, имеющие общие гены, которые являются результатом случайных ошибок, по законам вероятности указывают на их родство, так же как общие ошибки в экзаменационных работах указывают на связь между теми, кто разделяет эти ошибки. 

Однако в настоящее время открыто множество различных функций «псевдогенов», включая их роль в эпигенетической модификации экспрессии генов.10 Эти открытия неустанно помогают разрушить одно из главных заявленных «доказательств» общего происхождения обезьян и людей.

Денис Ноубл, британский биолог, возглавляющий кафедру физиологии сердечно-сосудистой системы в Оксфордском университете с 1984 по 2004 год, написал статью о последствиях эпигенетики для неодарвинизма. Хотя Ноубл эволюционист, он говорит: 

«Было явно преждевременно называть эту ДНК "мусорной"».11 

Ноубл рекомендует полностью переосмыслить неодарвинистские механизмы эволюции – случайные мутации и естественный отбор. Неудивительно, что он подвергается нападкам за то, что осмелился бросить вызов парадигме.

Еще одна причина, по которой многие неодарвинистские эволюционисты так противились эпигенетике (хотя неопровержимые доказательства заставляют, по крайней мере, нехотя признать ее), заключается в том, что она кажется воскрешением идеи «наследования приобретенных характеристик». Такого мнения придерживался французский натуралист Жан-Батист Ламарк. Он считал, что характеристики, приобретенные организмом в течение жизни (например, животное «приобретает» более длинную шею, будучи вынужденным тянуться за высокими листьями на деревьях), могут быть переданы потомкам. 

Для Ламарка это был механизм эволюции. Сам Дарвин, похоже, симпатизировал этой идее и неоднократно ссылался на нее в своем «Происхождении видов». Но из-за подразумеваемого движения к цели, которую Ламарк назвал Le pouvoir de la vie (сила жизни), с возможными метафизическими последствиями, эта идея была отвергнута неодарвинистами.

Ноубл утверждает, что эпигенетика, похоже, подтверждает некоторые аспекты ламаркистских идей. Он цитирует Джона Мейнарда Смита, влиятельного неодарвиниста, который в 1998 году сказал, что ламаркизм «не так уж очевидно ложен, как это иногда представляется».12 Ноубл продолжает использовать термин «наследование приобретенных характеристик». Кажется, что это совершенно не соответствует действительности! 

Эпигенетические исследования показывают, что эти новые характеристики не приобретаются, а просто «включаются»; вся информация для новой характеристики, проявившейся в организме, уже была в ДНК и активировалась под воздействием стимулов окружающей среды. Тот, кто включает кондиционер в автомобиле в ответ на высокую температуру, не станет в этот момент утверждать, что автомобиль «приобрел» кондиционер. Автомобиль был изготовлен с кондиционером; активация кондиционера была реакцией на условия окружающей среды и улучшила условия «выживания» в автомобиле. «Наследование включенных характеристик», кажется, более подходящее название для эпигенетики.

Профессор Алан Купер из Австралийского центра древней ДНК (ACAD) при Университете Аделаиды говорит: 

«Климатическая летопись показывает, что очень быстрые изменения были постоянной чертой недавнего прошлого, и организмы должны были адаптироваться к этим изменениям в окружающей среде так же быстро. Стандартные процессы мутации и отбора, вероятно, будут слишком медленными во многих из этих ситуаций».13

Таким образом, изучение эпигенетики обещает потенциально ответить на многие вопросы ученых, работающих над моделями библейского сотворения. Может ли эпигенетика быть одним из механизмов, которые наш всеведущий и всемогущий Бог использовал, чтобы подготовить разные роды, созданные Им, к быстрой адаптации к различным условиям окружающей среды после грехопадения (и последующего Потопа)? 

Дети, родившиеся вскоре после голодной зимы в Голландии, и их дальнейшие потомки с более компактным телосложением, имели бы больше шансов пережить длительный голод. Таким же образом эпигенетические процессы во многих организмах, когда обратная связь с окружающей средой регулирует включение и выключение определенных генов, могли быть одним из механизмов Бога, позволяющих существам быстро реагировать на изменения окружающей среды. Это контрастирует с простым «случайным» проявлением различных возможных комбинаций в рамках данного Богом механизма менделевской генетики, «отобранных» в результате процесса выживания сильнейших (а выжившие затем передают эти характеристики своему потомству).

Могли ли цвета кожи, перьев и меха быть результатом эпигенетического программирования, активированного после Потопа у животных и после Вавилона у людей, с «включенными» генами, которые затем передавались последующим поколениям с помощью обычной генетики (трансгенерационная эпигенетика)? Могли ли кажущиеся значительными различия между разными видами, в остальном очень похожими друг на друга, быть результатом эпигенетического переключения внутри одного и того же рода, но в разных условиях? Например, густой мех и сальные железы у шерстистых мамонтов позволяли им выживать в очень холодном климате. Современные слоны лишены этих характеристик, но во многих других отношениях чрезвычайно похожи на них.

Можно ли также потенциально объяснить эпигенетикой физиологию, связанную с плотоядностью – дизайн зубов, укороченный кишечник и так далее? Возможно, эти характеристики были включены одновременно у многих членов популяции в ответ на изменения окружающей среды в период грехопадения.14

Эпигенетические исследования набирают обороты, открывая еще один уровень захватывающего дух дизайна. Парадигма «мусорной ДНК» и «псевдогенов» быстро рушится вместе с самим неодарвинизмом. Чувствуется, что ученые только начинают прощупывать поверхность «страшно и удивительно созданного»15 феномена, которым является жизнь.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних новостей.

Похожие материалы

arrow-up