Наукова дисципліна, що набирає обертів, кидає виклик ряду «священних корів» неодарвінізму.

Взимку 1944 року війська союзників просувалися до Німеччини. В окупованій нацистами Голландії водії-голландці оголосили страйк, щоб ще більше завадити німецьким військам. У відповідь німці розпочали блокаду Західних Нідерландів, що у поєднанні із суворою зимою призвело до періоду катастрофічної кризи та голоду. Раціон населення становив приблизно третину від необхідного щоденного рівня калорій, що призвело до загибелі близько 20 000 осіб у період з листопада 1944 до травня 1945 року, коли блокаду було знято.

Люди були змушені харчуватися травою та цибулинами тюльпанів, а також спалювали меблі для тепла, щоб залишитися живими. Цей період відомий як Голландська голодна зима. Культова актриса Одрі Хепберн¹ була на той час підлітком у Голландії. Погане здоров'я, від якого вона страждала все життя, мабуть, було результатом цих кількох місяців.

Можна легко уявити, як гостра нестача харчування може вплинути на здоров'я жертв. Але як щодо життя дітей, які в той страшний період ще перебували в утробі матері, а також наступних поколінь? Завдяки відмінно налагодженій системі реєстрації та обліку здоров'я в Нідерландах, вчені змогли використати цей епізод як «живу лабораторію», відстежуючи вагу новонароджених та стан їхнього здоров'я протягом десятиліть після закінчення Другої світової війни. Це дослідження дало неймовірні результати.

Було встановлено, що діти, які перебували в перші місяці вагітності в голодний період, мали нормальну вагу при народженні, але при цьому частіше страждали від ожиріння у зрілому віці. Було також показано, що ті, хто голодував протягом останніх місяців гестації, мали вагу нижче середнього при народженні і протягом усього життя. При цьому ймовірність ожиріння в них була нижче, ніж в населення цілому.²

Що ще більше вражає, ці характеристики, схоже, передалися і наступному поколінню – онукам жінок, яких морили голодом протягом шести жахливих місяців. І це незважаючи на те, що раціон харчування цих жінок та їхніх нащадків повернувся до норми після закінчення блокади.

Ці та інші відхилення від середніх показників дозволили припустити, що зміни були не просто результатом дефіциту харчування під час розвитку дітей, а що зміни «навколишнього середовища» у вигляді голодування призвели до того, що щось змінилося у вираженні їхньої генетичної інформації. Іншими словами, зовнішні зміни призвели до довгострокових спадкових ефектів.

Малоймовірно, що зміна навколишнього середовища могла змінити послідовності в їхному ДНК-коді, які все одно були результатом комбінації кодів їх матері та батька. Таким чином, навколишнє середовище мало змінити спосіб експресії генів, тобто, хоча послідовність ДНК залишалася незмінною, певні гени вмикались або вимикалися під впливом зовнішніх стимулів. Вчені визначили, що важливу роль у цьому відіграє інсуліноподібний фактор зростання II (білок, що кодується геном IGF2).

Епігенетика: нова дисципліна

Так народилася нова дисципліна – епігенетика (над, або понад генетики). Один із тих, хто займається дослідженням цього інтригуючого механізму, доктор Бас Хейманс, каже:

«Епігенетика може бути механізмом, що дозволяє людині швидко адаптуватися до обставин, що змінилися... Можливо, метаболізм дітей Голодної зими був налаштований на більш економічний рівень, і був зумовлений епігенетичними змінами».⁴

Нейробіолог Тель-Авівського університету Одед Рехаві заявив:

«Діти голландських жертв голоду демонстрували різні ефекти спадковості, які, мабуть, були своєрідною компенсацією за голодування їхніх батьків».⁵

Кількість досліджень, що вказують на зміни в доступі до генетичної інформації в ДНК (генотип), які викликані зовнішніми або екологічними стимулами і які призводять до змін в організмі (фенотип), невпинно зростають. Експерименти проводилися на хробаках:

«Раніше ніхто ще не показав, що достатньо змінити умови навколишнього середовища для хробаків, щоб викликати спадковість, яка не залежить від ДНК... Оскільки обмеження споживання калорій, очевидно, продовжує життя, правнуки наших голодних хробаків жили в 1,5 рази довше за звичайних хробаків – незважаючи на те, що вони їли не менше, ніж будь-який інший хробак».⁶

В іншому прикладі РНК-глушник, індукований у хробаках у відповідь на введений вірус, продовжував експресуватися протягом понад 100 поколінь.⁷

Дослідження кісток бізона, знайдених у вічній мерзлоті у канадській золотій копальні, показали, що епігенетичні зміни в популяції бізонів дозволили їм швидко адаптуватися до змін клімату. Ці зміни є надто швидкими, щоб їх можна було пояснити традиційними дарвінівськими моделями природного добору.

«Кістки відіграють ключову роль у першому у світі дослідженні під керівництвом вчених Університету Аделаїди, в якому аналізуються особливі генетичні модифікації, що вмикають та вимикають гени, не змінюючи саму послідовність ДНК. Ці "епігенетичні" зміни можуть швидко відбуватися між поколіннями, не вимагаючи часу для стандартних еволюційних процесів».⁸

Вчені, які проводили експерименти на мишах агуті, виявили, що, маніпулюючи харчуванням, можуть вимкнути певний ген. Коли ген активний («увімкнений»), миші зазвичай страждають ожирінням і мають жовтуватий колір; при вимиканні гена миші стають нормальними, стрункими та коричневими. Якщо перед спарюванням годувати матір комбінацією поживних речовин, включаючи вітамін B12, ген вдавалося вимкнути у малюків.⁹

Ізогенні миші агуті одного віку та статі. Колір шерсті та ожиріння залежать від епігенетичного статусу певного алеля.

Еволюціоністи, які дотримуються парадигми сучасного синтезу (неодарвінізм; мутації та природний добір пояснюють різноманітність життя на Землі), як правило, чинять сильний опір висновкам, отриманим в результаті епігенетичних досліджень. На їхню думку, еволюція – це повільний процес випадкових мутацій у геномі, що іноді призводить до крихітної переваги у фенотипі. Їй сприяє природний добір, і вона передається за менделівською спадковістю майбутнім поколінням.

Ген розглядається як господар, який контролює зовнішній прояв у клітині та більшому організмі. Ця ідея стала популярною у книзі Докінза «Егоїстичний ген». Ідея про те, що взаємодія зовнішньої форми організму з навколишнім середовищем передає інформацію назад у геном або навіть просто впливає на те, як геном «діє», є для них анафемою.

Що ще гірше для еволюціоністів, епігенетика припускає, що прихована генетична інформація сидить у ДНК, чекаючи певного середовища, щоб бути увімкненою або вимкненою. Це схоже на інформацію в книзі з певними сторінками, скріпленими разом, які мають бути відкриті, щоб інформація почала діяти за певних умов навколишнього середовища.

Якщо еволюція відбувається шляхом природного добору, коли навколишнє середовище відбирає або зберігає ефект випадкових мутацій, то як може існувати «набір» генетичної інформації, який тільки чекає, щоб бути включеним середовищем, якому організм ще не піддавався? Це додає ще одну загадку типу «курка чи яйце» до тих численних прикладів, які вже кидають виклик еволюціоністам.

Сміттєва ДНК викинута на смітник (знову!)

Все це також вбиває ще один цвях у труну ідеї так званої «сміттєвої ДНК». Оскільки лише невеликий відсоток ДНК кодує безпосередньо білок, еволюціоністи швидко почали просувати ідею сміттєвої ДНК. Вони стверджували, що більшість ДНК є «рудиментарною» – вона залишилася після еонів випадкових мутацій, які виникають в результаті проб і помилок. Насправді, неодарвінівська еволюція вимагає саме цього, оскільки вважається, що переважна більшість мутацій не дає жодних переваг чи недоліків при доборі і тому просто сидить у ДНК.

Наслідком цього переконання є «псевдогени» – послідовності ДНК, що виглядають як гени, але не кодують білок, як звичайні гени; тобто вважається, що вони нефункціональні, оскільки мутували з функціональних генів. Такі вчені, як Френсіс Коллінз, використовують дану ідею, засновану на невігластві, стверджуючи, що сучасні люди споріднені з деякими мавпами, які мають такі ж «псевдогени».

Якщо це справді гени, які виродилися внаслідок випадкових помилок копіювання, то це твердження, мабуть, має певні підстави. Загальні функціональні гени можуть вказувати на загальний задум, але організми, що мають загальні гени, які є результатом випадкових помилок, за законами ймовірності вказують на їх спорідненість, як і однакові помилки в екзаменаційних роботах вказують на зв'язок між тими, хто поділяє ці помилки.

Однак у даний час відкрито безліч різних функцій «псевдогенів», включаючи їх роль в епігенетичній модифікації експресії генів.¹⁰ Ці відкриття невпинно допомагають зруйнувати один із головних заявлених «доказів» загального походження мавп і людей.

Деніс Ноубл, британський біолог, який очолював кафедру фізіології серцево-судинної системи в Оксфордському університеті з 1984 по 2004 рік, написав статтю про наслідки епігенетики для неодарвінізму. Хоча Ноубл еволюціоніст, він каже:

«Було явно передчасно називати цю ДНК "сміттєвою"». [^ 11]

Ноубл радить повністю переосмислити неодарвінівські механізми еволюції – випадкові мутації та природний добір. Не дивно, що він наражається на критику за те, що наважився кинути виклик парадигмі.

Ще одна причина, через яку багато неодарвінівських еволюціоністів так противилися епігенетиці (хоча незаперечні докази змушують, принаймні, неохоче визнати її), полягає в тому, що вона здається воскресінням ідеї «успадкування набутих характеристик». Такої думки дотримувався французький натураліст Жан-Батіст Ламарк. Він вважав, що характеристики, придбані організмом протягом життя (наприклад, тварина «набуває» довшу шию, будучи змушеною тягнутися за високим листям на деревах), можуть бути передані нащадкам.

Для Ламарка це був механізм еволюції. Сам Дарвін, схоже, симпатизував цій ідеї та неодноразово посилався на неї у своєму «Походженні видів». Але через очевидний рух до мети, яку Ламарк назвав Le pouvoir de la vie (сила життя), з можливими метафізичними наслідками, ця ідея була відкинута неодарвіністами.

Ноубл стверджує, що епігенетика, схоже, підтверджує деякі аспекти ламаркістських ідей. Він цитує Джона Мейнарда Сміта, впливового неодарвініста, який у 1998 році сказав, що ламаркізм «не такий вже й очевидно хибний, як це іноді подається».¹² Ноубл продовжує використовувати термін «успадкування набутих характеристик». Здається, що даний термін не відповідає дійсності!

Епігенетичні дослідження показують, що нові характеристики не набуваються, а просто «вмикаються»; вся інформація для нової характеристики, яку отримав організм, вже була в ДНК та активувалася під впливом стимулів довкілля. Той, хто включає кондиціонер в автомобілі у відповідь на високу температуру, не стане в цей момент стверджувати, що автомобіль придбав кондиціонер. Автомобіль був виготовлений із кондиціонером; активація кондиціонера була реакцією на умови довкілля та покращила умови «виживання» в автомобілі. «Спадкування увімкнених характеристик», здається, більш влучна назва для епігенетики.

Професор Алан Купер з Австралійського центру стародавньої ДНК (ACAD) при Університеті Аделаїди каже:

«Кліматичний літопис показує, що дуже швидкі зміни були постійною рисою недавнього минулого, і організми мали адаптуватися до цих змін у навколишньому середовищі так само швидко. Стандартні процеси мутації та добору, ймовірно, будуть надто повільними у багатьох із цих ситуацій».¹³

Таким чином, вивчення епігенетики обіцяє потенційно відповісти на багато питань вчених, які працюють над моделями біблійного створення. Чи може епігенетика бути одним із механізмів, які наш всезнаючий і всемогутній Бог використав, щоб підготувати різні роди, створені Ним, до швидкої адаптації до різних умов навколишнього середовища після гріхопадіння (та наступного Потопу)?

Діти, які народилися незабаром після голодної зими в Голландії, і їхні подальші нащадки з компактнішою статурою, мали б більше шансів пережити тривалий голод. Відтак епігенетичні процеси в багатьох організмах, коли зворотний зв'язок з навколишнім середовищем регулює увімкнення та вимкнення певних генів, могли бути одним із механізмів Бога, які дозволяють істотам швидко реагувати на зміни у довкіллі. Це контрастує з простим «випадковим» проявом різних можливих комбінацій у рамках даного Богом механізму менделівської генетики, «відібраних» у результаті процесу виживання найсильніших (а ті, хто вижив, потім передають ці характеристики своєму потомству).

Чи могли кольори шкіри, пір'я та хутра бути результатом епігенетичного програмування, активованого після Потопу у тварин та після Вавилону у людей, з «включеними» генами, які потім передавалися наступним поколінням за допомогою звичайної генетики (трансгенераційна епігенетика)? Чи могли з першого погляду значні відмінності між різними видами, які в іншому дуже схожі один на одного, бути результатом епігенетичного перемикання всередині того самого роду, але в різних умовах? Наприклад, густе хутро та сальні залози у шерстистих мамонтів дозволяли їм виживати у дуже холодному кліматі. Сучасні слони позбавлені цих характеристик, але у багатьох інших відносинах надзвичайно схожі на них.

Чи можна також потенційно пояснити епігенетикою фізіологію, пов'язану з хижацтвом – дизайн зубів, укорочений кишечник і так далі? Можливо, ці характеристики були увімкнені одночасно в багатьох членів популяції у відповідь на зміни навколишнього середовища під час гріхопадения.¹⁴

Епігенетичні дослідження набирають обертів, відкриваючи ще один рівень неймовірного дизайну, що викликає захоплення. Парадигма «сміттєвої ДНК» та «псевдогенів» швидко руйнується разом із самим неодарвінізмом. Відчувається, що вчені лише починають промацувати поверхню «страшно і напрочуд створеного»¹⁵ феномена, яким є життя.