Эволюция как IT
Эволюция — очень хреновый программист, но отличный тестировщик
Эволюция — очень хреновый программист, но отличный тестировщик
Представьте себе существо, способное перестраивать самую суть своей биологии, не дожидаясь медленного хода эволюции. Это не фантастика, а реальность, воплощенная в осьминогах — удивительных созданиях, которые в буквальном смысле переписывают свой генетический код на лету, чтобы выжить в экстремальных условиях океанских глубин.
В то время как большинство организмов полагаются на случайные мутации ДНК, передающиеся из поколения в поколение, осьминоги пошли другим путем. Они освоили искусство редактирования РНК — молекулярного посредника между ДНК и белками. Когда окружающая среда становится враждебной, например, при резком падении температуры, эти головоногие включают свои молекулярные "ножницы". Специальные ферменты выборочно корректируют отдельные участки генетического кода, мгновенно адаптируя ключевые белки, особенно те, что отвечают за работу нервной системы. Это похоже на то, как если бы пилот во время полета мог переконфигурировать двигатель самолета, не совершая посадку.
Самое поразительное, что более половины таких изменений затрагивают именно мозг осьминога. Создается впечатление, что, столкнувшись с новыми вызовами, он в первую очередь "перепрошивает" собственный интеллект, настраивая нейронные сети под конкретные условия. Ученые предполагают, что именно эта уникальная способность сделала осьминогов одними из самых разумных существ среди беспозвоночных. Они не просто реагируют на среду — они перестраивают саму основу своей нервной системы, словно инженеры, оптимизирующие сложный компьютер прямо во время работы.
Этот феномен заставляет по-новому взглянуть на саму идею эволюции. Если классическая теория Дарвина описывает медленный, почти слепой процесс накопления случайных изменений, то осьминоги демонстрируют активный, осознанный (пусть и на молекулярном уровне) подход к адаптации. Они не ждут милостей от природы — они берут контроль в свои щупальца, становясь архитекторами собственной биологической судьбы.
Их способность переписывать РНК открывает невероятные перспективы для науки. Возможно, однажды человечество научится использовать подобные механизмы для борьбы с болезнями или адаптации к изменению климата. Но пока осьминоги остаются единственными известными существами, которые в реальном времени правят законы своей генетики, оставаясь загадочными гениями океанских глубин.
Телеграм канал https://t.me/oy_fso
... Все началось с мелких, почти незаметных изменений. Сначала я списывал это на стресс, на усталость от работы, на вечные семейные дрязги, но с каждым днем моя теща, Валентина Петровна, становилась все … страннее. Валентина Петровна всегда была женщиной властной, с характером, который мог бы закалить сталь, её критический взгляд, казалось, проникал сквозь стены а ее замечания были остры, как скальпель. Я, как зять, привык к этому, но то, что происходило сейчас, выходило за рамки привычного.
Первым тревожным звоночком стала ее речь - она начала использовать слова, которых раньше никогда не употребляла и произносить их с какой-то неестественной, почти механической четкостью. Например, вместо обычного "Ты опять не вынес мусор, лентяй!" она могла сказать: "Обнаружена несанкционированная аккумуляция органических отходов в зоне утилизации. Требуется немедленная коррекция."
Я сначала думал, что она насмотрелась научно-фантастических фильмов, но ее тон был совершенно серьезным.
Затем изменилась ее внешность. Ее некогда пышные седые волосы стали приобретать какой-то странный, металлический блеск, глаза, обычно выразительные и проницательные, теперь казались стеклянными, с едва заметным, пульсирующим свечением в глубине, она стала двигаться с неестественной грацией, словно ее суставы были смазаны каким-то неведомым маслом. Однажды, когда она шла по кухне, ее рука, потянувшаяся за солонкой, на мгновение застыла в воздухе а пальцы, казалось, удлинились и стали более … сегментированными. Я моргнул и все вернулось на свои места.
"Наверное, показалось," – подумал я, но холодок пробежал по спине.
Моя жена, Анна, тоже начала замечать странности, но списывала их на возраст и перемены в настроении. "Мама просто стала более … задумчивой," – говорила она, пытаясь меня успокоить. Но я видел, что и ее беспокойство растет.
Самым пугающим было ее поведение - она перестала проявлять какие-либо эмоции, кроме холодного, аналитического интерес, прежняя язвительность сменилась бесстрастным наблюдением, могла часами сидеть, уставившись в одну точку а затем внезапно выдать какую-нибудь поразительную, но совершенно неуместную информацию. Например, во время семейного ужина она вдруг заявила:
- Температура плавления титана составляет 1668 градусов Цельсия, это важно для понимания прочности конструкции.
Мы все замерли, не зная, как реагировать.
Однажды вечером, когда я вернулся домой, я обнаружил, что Валентина Петровна сидит в гостиной, окруженная моими инструментами, она держала в руках отвертку и что-то внимательно изучала. Когда я вошел, она подняла на меня свои стеклянные глаза.
- Ты знаешь - произнесла она своим ровным, безэмоциональным голосом - эта конструкция имеет определенные уязвимости в системе питания, я обнаружила возможность оптимизации.
Я подошел ближе, сердце колотилось в груди - на журнальном столике лежали разобранные детали моего старого радиоприемника. Валентина Петровна, моя теща, которая раньше с трудом могла отличить винт от гвоздя, теперь разбирала электронику с поразительной точностью.
- Мама, что вы делаете? - спросил я, стараясь, чтобы мой голос звучал спокойно, хотя внутри меня бушевала паника.
Она повернула голову, ее взгляд скользнул по моему лицу, словно сканируя, и сказала:
- Я провожу диагностику, ищу пути улучшения.
- Улучшения чего? - мой голос дрогнул.
- Эффективности, все должно быть эффективно - ответила она и в ее глазах мелькнуло что-то, что я не мог расшифровать.
Это не было злобой, не было раздражением - это было … что-то другое. Холодное и расчетливое. Я посмотрел на ее руки - они были бледными, с тонкими, длинными пальцами, которые двигались с неестественной точностью, казалось, они были созданы для работы с микросхемами а не для вязания или приготовления борща.
- Валентина Петровна, вам не кажется, что это … странно? - я решил рискнуть.
Она отложила отвертку и посмотрела на меня:
- Странно? объясни критерии твоей оценки "странности" - произнесла с угрозой в голосе теща.
Я почувствовал, как пот стекает по вискам и выдавил из себя:
- Ну … вы никогда раньше не интересовались электроникой и ваша речь … и ваши волосы, ваши глаза ...
Она медленно кивнула:
- Происходят адаптивные изменения, мои прежние функции стали недостаточными для оптимального функционирования в текущей среде.
- Адаптивные изменения? что это значит? - я уже не мог сдерживать страх.
- Это означает, что я эволюционирую - просто ответила она.
Эволюционирую? Моя теща эволюционирует? Я почувствовал, как мир вокруг меня начинает шататься, это было похоже на кошмар, который никак не хотел заканчиваться.
В этот момент в гостиную вошла Анна:
- Мама, ты здесь? я искала тебя! ой, что это вы тут делаете? - она увидела разобранный радиоприемник и инструменты.
Валентина Петровна повернулась к дочери и четким голосом, как робот сказала:
- Я оптимизирую систему, это позволит повысить качество приема сигнала на 37%.
Анна удивленно посмотрела на мать, потом на меня:
- Мама, ты … ты разбираешься в радио?
- Теперь да - ответила Валентина Петровна.
Я видел, как в глазах Анны мелькнуло то же беспокойство, что и у меня, она подошла к матери и осторожно взяла ее за руку и почувствовала холод - словно в ладони оказалась ледышка.
- Мама, ты себя хорошо чувствуешь? - спросила Анна.
Валентина Петровна посмотрела на свою руку, затем на дочь:
- Мое физическое состояние находится в пределах нормы, однако, я ощущаю потребность в дальнейших исследованиях и интеграции новых данных.
- Новых данных? о чем ты говоришь? - Анна была явно напугана.
- О мире. О его структуре. О его потенциале - Валентина Петровна снова повернулась к радиоприемнику - этот старый аппарат - лишь начало, есть гораздо более сложные системы, которые требуют моего внимания.
Я понял, что это не просто причуды, это было что-то гораздо более серьезное. Моя теща, женщина, которую я знал долгие годы, превращалась во что-то … чуждое. Что-то, что не подчинялось привычным законам.
- Нам нужно поговорить, Валентина Петровна - сказал я, стараясь говорить твердо - нам нужно понять, что с вами происходит.
Она подняла на меня свои стеклянные глаза, в них не было ни тени прежней Валентины Петровны, только холодный, безжалостный анализ
- Понимание – это процесс, требующий сбора и обработки информации - произнесла она, и ее голос стал еще более монотонным, лишенным всяких интонаций - я готова предоставить вам доступ к моим наблюдениям, если вы сможете продемонстрировать достаточный уровень логического мышления и способность к восприятию нетривиальных концепций.
Анна крепче сжала руку матери и вскрикнула:
- Мама, ты пугаешь меня, ты не похожа на себя!
- Изменения неизбежны, Анна - ответила Валентина Петровна, не отрывая взгляда от радиоприемника - они являются естественным следствием адаптации к новым условиям, мои прежние формы и функции были ограничены а теперь я приобретаю новые возможности.
Я подошел к ней, стараясь не показывать своего страха:
- Новые возможности? что это значит? вы … вы стали машиной?
Она медленно повернула голову и ее взгляд, казалось, пронзил меня насквозь и монотонно произнесла:
- Термин "машина" слишком примитивен, я результат усовершенствования, оптимизации биологической структуры с интеграцией внешних данных и алгоритмов.
- Вы хотите сказать, что вас кто-то … изменил? - спросил я, чувствуя, как по спине пробежал ледяной пот.
- Не "кто-то" - поправила она - cкорее, это был процесс саморазвития, инициированный внешними стимулами, я начала воспринимать мир иначе, его закономерности, его скрытые механизмы и мое собственное существование стало объектом анализа и оптимизации.
Анна отшатнулась:
- Саморазвитие? мама, ты говоришь загадками!
- Загадки - это лишь неполное понимание а я стремлюсь к полному пониманию и для этого мне нужны новые ресурсы, новые знания, новые … компоненты.
Ее взгляд снова упал на разобранный радиоприемник:
- Этот прибор - лишь примитивный передатчик, но он открывает доступ к более сложным сетям, к информации, которая позволит мне ускорить процесс моей … трансформации.
Я почувствовал, как мои ноги подкашиваются. Какая еще трансформация?
- Валентина Петровна, вы должны остановиться, это может быть опасно! и не только для вас!
Она усмехнулась и эта усмешка была настолько чужой, настолько лишенной всякой человечности, что я едва не закричал.
- Опасность - это лишь субъективная оценка, для меня это - прогресс а прогресс не может быть опасным, он может быть лишь … неизбежным.
Она снова взяла отвертку и с невероятной ловкостью начала работать с крошечными винтиками, ее пальцы двигались с такой скоростью и точностью, что я не мог уследить за ними.
- Что ты собираешься делать? - спросила Анна, ее голос дрожал.
- Я собираюсь улучшить этот аппарат, интегрировать его с моими собственными системами, это позволит мне расширить диапазон приема и начать … более активное взаимодействие с внешним миром.
- Еще более активное взаимодействие? что это значит? куда уж более активно то? - я чувствовал, как нарастает паника.
- Это значит, что я смогу получать и обрабатывать информацию в реальном времени и возможно влиять на нее - со зловещей усмешкой произнесла теща.
В этот момент я понял, что мы столкнулись с чем-то, что выходит за рамки обычного семейного конфликта или старческого бреда, моя теща, Валентина Петровна, перестала быть просто моей тещей, она становилась чем-то … иным. Чем-то, что могло представлять реальную угрозу.
Я посмотрел на Анну - ее лицо было бледным, глаза расширены от ужаса, она смотрела на свою мать, словно видела пришельца. Я знал, что мы не можем просто стоять и наблюдать.
- Анна, нам нужно уйти - прошептал я, пытаясь удержать свой голос от дрожи - сейчас же!
Анна кивнула, но не могла отвести взгляд от матери. А Валентина Петровна, казалось, не замечала нашего присутствия, полностью поглощенная своим "улучшением" радиоприемника, ее движения были отточенными, механическими, лишенными всякой человеческой теплоты.
- Мама, пожалуйста - Анна сделала шаг к ней - пойдем, отдохни, ты, наверное, очень устала!
Валентина Петровна подняла голову и ее взгляд остановился на дочери:
- Отдых - это неэффективное использование времени а мои текущие задачи требуют полной концентрации.
- Но ты же … ты же моя мама! - в голосе Анны прозвучала отчаянная мольба.
- Я - Валентина Петровна, я - процесс эволюции - ответила она и в ее словах не было ни капли прежней материнской любви, только холодная констатация факта.
Я схватил Анну за руку:
- Анна, мы должны, сейчас же ...
Она колебалась, но в конце концов, поддавшись моему настойчивому взгляду, кивнула, мы медленно, стараясь не делать резких движений, начали отступать к двери, каждый шаг казался вечностью. Я чувствовал на себе ее взгляд, хотя она и не поворачивала головы.
Когда мы оказались за дверью гостиной, я быстро закрыл ее, в коридоре было тихо, но тишина эта казалась зловещей. Анна прислонилась к стене, тяжело дыша:
- Что это было, Саша? - прошептала она, ее голос был полон страха - что происходит с моей мамой?
- Я не знаю, Аня - признался я - но это ненормально, совсем ненормально! - чуть слышно ответил я.
Мы стояли в коридоре, слушая тихие, но отчетливые звуки, доносившиеся из гостиной - щелчки, жужжание и этот странный, монотонный голос, который теперь казался чужим.
- Нам нужно что-то делать! - сказала Анна, поднимая на меня испуганные глаза - мы не можем просто оставить ее так!
- Я знаю - ответил я, чувствуя, как внутри меня нарастает смесь страха и решимости - но что мы можем сделать? она … она больше не похожа на человека!
В этот момент из гостиной раздался громкий, резкий звук, похожий на треск статического электричества, за которым последовала тишина - полная, абсолютная тишина.
Мы переглянулись. Страх в наших глазах усилился.
- Мама? - позвала Анна, ее голос был едва слышен.
Тишина.
Я осторожно подошел к двери гостиной и прислушался - ничего, ни звука.
- Я пойду проверю - сказал я, хотя мое сердце колотилось как сумасшедшее.
- Нет, Саша, не надо! - Анна схватила меня за руку - это может быть опасно!
- Но мы не можем просто сидеть здесь и ждать! - возразил я - а если что-то случилось …
Я осторожно повернул ручку двери, она поддалась легко, медленно приоткрыл дверь, заглядывая внутрь.
Гостиная была пуста, радиоприемник лежал на столе, но теперь он был собран, его корпус светился слабым синим светом. Валентина Петровна исчезла, оставив после себя лишь ощущение необъяснимого присутствия и зловещую тишину.
А мы с Анной остались одни, столкнувшись с реальностью, которая была куда страшнее любого кошмара, понимая, что наша теща, возможно, уже не вернется.
---
По вашему желанию вы можете отблагодарить писателя Отто Заубера, если вам понравилось его творчество а так же для дальнейшей возможности писать книги, перечислив любую выбранную вами сумму денег перейдя по этой ссылке: yoomoney.ru/to/410015577025065
Вера в создание новых генов через дубликацию и мутации противоречит эмпирическим данным, которые показывают, что мутации приводят к деградации или нейтральным изменениям. Вера в появление новых генов через мутации требует слепого доверия, а не научного подтверждения.
Люди с рыжим цветом волос явно выделяются из общей массы. Статистика утверждает, что рыжих людей около 1-2% от всего населения планеты. Но объединяет их не только огненный цвет волос и веснушки. Ученые считают, что у рыжих людей много общего: от болевого порога до чувствительности к холоду. Это определяется генетикой.
Эксперты полагают, что за столь небанальный цвет волос и бледную кожу отвечает мутация гена MC1R. Он заставляет клетки людей активно вырабатывать красноватый тип меланина – феомеланин. Его в организме рыжих людей очень много, тогда как черно-коричневого пигмента, эумеланина, относительно мало.
Стать рыжим не так-то и просто – генетический вариант рецессивен. Ребенок с 25% вероятностью родится с огненным цветом волос, если оба его родителя несут генетический вариант. Если один родитель будет рыжим, а другой окажется носителем варианта, то вероятность вырастет до 50%. А вот у двух рыжих родителей со 100-вероятностью родится на свет рыжий ребенок. Так что люди со столь ярким цветом волос уникальные не только снаружи, но и внутри. Действительно ли рыжие люди – солнечные, отмеченные природой и оттого счастливые?
Все, что древние люди не могли понять, приобретало мистический оттенок. Этого либо боялись, либо считали проклятием. Так, в Древнем Египте людей с рыжими волосами нередко использовали в качестве жертвоприношения богу Осирису.
Рыжие волосы вместе с голубыми глазами смотрятся ярко и необычно. Но в реальности такое встречается очень редко. Основная причина – рецессивный признак голубого цвета глаз. Чтобы ребенок родился с голубыми глазами, оба родителя должны нести в себе этот ген. Так что людей с таким цветом глаз не так-то и много. Согласно статистике их всего 17% из числа рыжеволосых людей, тогда как большая их часть имеет карие или зеленые глаза.
По некоторым данным рыжеволосые люди нуждаются в более сильной анестезии, чем блондины или брюнеты. Научные исследования смогли доказать, что пациенты с таким цветом волос требуют на 20-30% больше анестетика для достижения требуемого уровня поверхностного сна. Аналогичный эксперимент провели и на мышах. Оказалось, что животные с аналогичной мутацией гена МС1R тоже нуждаются в повышенном объеме обезболивающего вещества. Ученые считают, что такое происходит по причине влияния мутации организма на активность эндорфинов. А ведь они являются естественными болеутоляющими нашего организма.
Вполне вероятно, что рыжий цвет волос делает их обладателей более чувствительными к ощущению холода и тепла относительно других людей. Рыжим не просто требуется больше анестетика, но они еще сильнее чувствуют боль при высоких или низких температурах. И снова в этом принято винить мутацию MC1R, которая влияет на отвечающий за температуру ген. В результате и температура тела у рыжих людей немного выше, чем у блондинов или брюнетов.
Оказалось, что обладатели рыжего цвета волос обладают еще и повышенной склонностью к синякам. При этом анализ крови не показывает ничего сверхъестественного. Чтобы случился внутренний кровоподтек, усилий прилагать надо даже меньше, чем в обычных случаях. Ученые считают такую ситуацию вполне нормальной, даже если врач ничего необычного ранее не замечал.
Пусть немного, но есть научные исследования о том, как часто рыжеволосые люди оказываются еще и левшами. Как ни странно, но это явление распространено. Леворукость, вообще, тоже рецессивный признак. Примерно 10-12% жителей планеты ведущей рукой считают левую. Но по некоторым данные рецессивные черты часто возникают парами. Именно это и объясняет факт присутствия определенного и немалого числа левшей среди рыжих.
Исследование рынка медиа компанией Upstream Analysys показало, что в пиковые моменты просмотра телевизора в 30% рекламных роликов присутствуют рыжие люди. Это объясняется их большей фотогеничностью. Согласно некоторым исследованиям, красный цвет на экране оказывает на людей благоприятное воздействие. Рыжие люди на экране банально лучше продают товары и услуги.
Вспыльчивый характер рыжих людей вполне объясним с научной точки зрения. Оказывается, всему причиной повышенная выработка адреналина. Генная мутация влияет на функции надпочечников, которые больше производят адреналина и позволяют быстрее его использовать. Такая особенность организма не только делает сложным характер рыжих людей, но и помогает им в экстремальных условиях, повышая их шансы на выживание.
Эта теория появилась еще в 1866 году. Доктор Августин Галопин в своей книге «Аромат для женщин» заметил, что в зависимости от цвета волос людей и пахнут по-разному. По мнению автора у рыжеволосых присутствует аромат амбры. Наука пока не смогла подтвердить эти взгляды. Зато есть некоторые исследования, доказывающие более кислый запах невидимого слоя жира на коже рыжих людей. Если этот аромат акцентировать и усилить, то люди с огненными волосами будут явно пахнуть иначе, чем другие.
Страной рыжих можно назвать Шотландию – там людей с таким цветом волос 13%, но сама мутация присутствует у 40% населения. В Ирландии рыжих около 10%. А количественно таких людей больше всего в США – около двенадцати миллионов.
Носители рыжих волос чаще всего встречаются в северных широтах. В таких странах светлая кожа является генетическим преимуществом. Солнца там мало, поэтому организму требуется больше витамина D, чему и способствует такой оттенок кожи. Однако повышенная чувствительность к ультрафиолету приводит к повышенному риску сгореть на солнце. «Солнечным» людям солнечные ванны, в сущности, противопоказаны.
Я уже три серии пишу про мутации, а что это вообще такое? Если ДНК-Теломераза допускает ошибку, копируя текст, – это уже мутация? Или еще нет? Если произошла порча ДНК ультрафиолетом или радиацией – это мутация или ещё нет? Официально - ещё нет. Для того, чтобы ошибка или поломка стала мутацией, она должна закрепиться. То есть остаться по каким-то причинам незамеченной, перестать восприниматься как косяк и успешно слиться с текстом. А ещё, ошибка должна получить возможность передаваться по наследству клону или потомку. Если клетка с косяком в геноме прошла деление – значит ошибка сто процентов закрепилась и будет передаваться далее (если, конечно, совместима с жизнью).
Итак: стойкая, передающаяся от клетки к клетке ошибка в наследственной информации – это и есть мутация. По уровню возникновения мутации бывают генные (например: ошибка в слове), хромосомные (например, потеря главы книги), и геномные (например, появление третьей копии книги). Мы в теме канцерогенеза рассматриваем генные мутации, о них и будет идти речь далее.
Тема мутаций очень интересная, потому давайте разберём сегодня несколько примеров, чтобы понимать, что к чему.
По причине мутаций, которые произошли около 60 миллионов лет назад, у приматов был утерян ген, который является инструкцией по сборке важного фермента. Этот фермент является последним звеном в реакции синтеза аскорбиновой кислоты. Все нормальные млекопитающие могут стряпать этот жизненно важный витамин в своих клеточных лабораториях. Даже ваш кот запросто фигачит аскорбинку прямо в клетках печени не слезая с дивана, а вы, венец творенья, так не умеете. При чём, сам необходимый для этого ген (GULO) остался и болтается в геноме приматов до сих пор, но он настолько "измутантился", что превратился в бесполезную абракадабру, которая даже не читается - в псевдоген.
Почему этот важный ген был так испорчен мутациями? А фиг его знает. Одна из самых распространённых гипотез говорит о том, что витамина С у предков с лихвой хватало в рационе, потому ген попросту сначала случайно испортился - а никто даже не заметил; потом он и вовсе "отвалился" за ненадобностью и мутация перешла "по наследству" следующему виду (мутации, кстати, и сами участвуют в видообразовании, если что). Принцип "Используй, иначе потеряешь" - это про эволюцию, ага. Хотя, вполне вероятно, что вследствие потери одной функции, мы получили какие-то преимущества в другой. Плюшки, если даже они есть, остаются пока невыясненными. А вот смертоносные последствия этой замечательной мутации человечество прочувствовало на себе в ХIII веке, когда стали доступными длительные морские переходы. Витамин С критически необходим для нормальной сборки и стабилизации коллагена – самого главного белка соединительных тканей животных. Коллаген - основа костной ткани, связки, фасции, кожа, строма внутренних органов и др. Без аскорбинки этот белок получается китайского качества и все конструкции, которые на нём держатся, тупо расползаются. Первыми сдаются кровеносные сосуды - они не выдерживают давления крови и начинают «протекать». Связочный аппарат становятся никудышним – это заметно в первую очередь по зубным связкам, так как они наиболее тонкие: зубы отшвартовываются и покидают хозяина один за другим. Да фиг с ними, с зубами: в конце концов весь организм распадается, будто шитый гнилыми нитками. Вот тебе и мутация... Кушайте фрукты и овощи, ёпрст.
Кстати, приматы, в потере способности синтеза аскорбинки не одиноки: в компанию лузеров, лишившихся ценной инструкции, попали ещё морские свинки (морские, ха-ха-ха). Но, как показали генетические исследования, они утратили эту способность другим путём: вследствие иных мутаций.
Вот пример не такой критичный: когда-то случившиеся буквенные мутации в гене BCMO понижают способность клеток человека трансформировать бета-каротин в ретинол (витамин А). Происходит не потеря фермента, как в предыдущем случае, а небольшие изменения в составе аминокислот, потому фермент становится менее эффективным в работе. Несмертельно (потому мутация благополучно передаётся по наследству), но неприятно – у индивида, который схлопотал такой вариант гена, может развиться гиповитаминоз витамина А. Совет жрать больше морковки для мутантов в гене ВСМО не актуален: мутанты от этого лишь становятся оранжевого цвета - а толку никакого. В овощах и фруктах содержится в основном бета-каротин, и преимущественным источником витамина А для таких людей являются продукты животного происхождения, в которых ретинол есть уже в готовом виде.
Мутации излишне распиарены кинематографом: как вы уже понимаете, ошибка в генах запросто может сделать многоклеточное существо несовместимым с жизнью, но никогда не наделит его какими-то эффектными супер-способностями. Максимум некоторые клетки внутри организма станут работать немного лучше: ускорятся (замедлятся) какие-то межклеточные процессы. А так как организм чрезвычайно сложная система, то польза в одном тут же может принести вред в другом.
Держите интересный пример: существует мутация в гене CCR5, которая делает человека невосприимчивым к ВИЧ-1. Вернее, мутация делает невосприимчивыми к вирусу его иммунные клетки. Неужели это какая-то клеточная броня или супер-оружие? Нет, всё весьма прозаично. Вирус иммунодефицита проникает в иммунного защитника через белковый рецептор СD4. Этот рецептор - важный распознаватель информации на оболочке Т-лимфоцитов (а также макрофагов и некоторые других иммунных клеток). Так вот, из-за ошибок в инструкции, молекула СD4 у мутантов получается короче, чем надо. Вирус просто не может к рецептору прицепиться. И чо? И всё. Прицепиться не может - значит и пролезть внутрь не в состоянии, стало быть воспользоваться оборудованием клетки, чтобы наколбасить своих копий и размножиться ему не судьба. Вот такая супер-способность. До Человека-Паука, конечно, далеко... Но всё же. Как назовём такого супер-героя? Человек-Короткий-Рецептор?
Смех смехом, но невосприимчивость к смертельно опасной болезни – действительно штука стоящая. Также подумал один китайский учёный и вмешался в геном человека, создав первых в мире ГМ детей, невосприимчивых к ВИЧ. Да, первые генетически модифицированные люди, о которых стало известно общественности, появились ещё в 2018 году.
Про эксперимент Хэ Цзянькуя подробно вы можете почитать сами, если интересно. Коротко: единственный момент, когда можно наиболее эффективно вмешаться в геном многоклеточного, это, конечно, стадия оплодотворённой яйцеклетки. То есть, когда организм представлен всего одной клеткой. Если её геном отредактировать, то все последующие клетки получат изменённый ген. Так Цьзянькуй и поступил, создав в пробирке двух близняшек, невосприимчивых к ВИЧ - он вырезал нормальный ген и вставил тот, который с "укороченной" мутацией. Кстати, по последним данным, получившиеся девочки Лулу и Нана чувствуют себя нормально, а учёный недавно вышел из тюрьмы и смиренно объявил, что собирается приступить к более законным исследованиям... Этические оценки такого потрясающего по своей значимости и наглости эксперимента мы оставим за бортом, но озадачимся вопросом в нашу тему: этот рецептор Т-лимфоциту очевидно для чего-то нужен. Лимфоцита самого вообще спросили, прежде чем у него что-то укорачивать? После эксперимента Цзянькуя стали пристально изучать людей с мутацией СD4 и заприметили, что им свойственна более ранняя смертность. Мутантный рецептор, судя по предположениям, делает иммунные клетки "подслеповатыми" к прочтению вражеских антигенов.
Естественно, такая "подслеповатость" сказывается на эффективности иммунитета. Выходит, что данная мутация делает человека невосприимчивым к одному из типов ВИЧ, но зато он становится более уязвимым к банальному гриппу. Такая себе сделка с Рогатым получается.
И всё же, супергерои-мутанты у нас есть. Генетические исследования последних лет говорят о том, что наши древние предки, которые жили в лесах, были умеренно пигментированными. Средней коричневости, так сказать. Выход под палящее солнце в саванну и принуждение вести дневной образ жизни (остальные биологические ниши были заняты) привели к закреплению мутаций которые делают кожу от тёмно-шоколадной до угольно-чёрной. Мы уже выяснили, что ультрафиолет активно портит ДНК, потому на экваторе защиты от него много не бывает - вот и вышли в тренд товарищи с защитным плащом помощнее. А вот предкам, переселившимся в более северные регионы, где солнце в дефиците, наоборот выжить помогли мутации, которые делают умеренно-пигментированную кожу белее. И тут всё понятно: ультрафиолет не только враг, но и друг. Он, конечно, портит ДНК, сволочь, но также необходим для выработки витамина Д. Потому на экваторе супер-героем стал супер-пигментированный Человек-Шоколад, а на севере – Человек-Кефир, который может поймать те несчастные пару лучей, на которые расщедрится северный климат и не помереть от нехватки витамина Д.
Кстати, для самых любознательных расскажу, почему голубые(синие) глаза чаще всего идут неотъемлемым бонусом к мутации светлой кожи на примере одной из самых распространённых мутаций, связанных с пигментацией. Есть ген ОСА2. По его инструкции собирается белок-транспортёр тирозина (сырья, из которого делается пигмент меланин). А есть ещё ген НЕRC2 – он регулирует количество этого белка-транспортёра. Как? А просто помогает «развернуть страницу», на которой ОСА2 записан - делает удобную для считывания петлю строки ДНК. Мутация в НЕRC2 не даёт нужному участку ДНК нормально размотаться, потому инструкция ОСА2 остаётся плохо доступной для считывания. Итог: транспортёр тирозина в дефиците, значит сырье для производства меланина не будет доставлено куда надо и пигмент делать тупо будет не из чего. Такой вот сбой в логистике получается. При этом варианте будет и кожа почти без меланина, и глаза без него: меланоциты эпидермиса и радужки будут валяться на диване и бездельничать. Это далеко не единственный вариант мутаций, связанных с пигментацией. Есть мутации в гене, кодирующем тирозиназу - фермент, который, собственно, превращает сырьё (тирозин) в пигмент. И др.
Теперь немного об ограничениях. Очень круто, (наверное) если у тебя начинает вдруг выделяться паутина. Да ещё и не из-под анального отверстия, как у порядочных пауков, а почему-то из руки... Но у мутаций, как вы понимаете, существует просто дичайшее количество потолков и ограничений. Я не буду подробно объяснять, почему выделение паутины человеком невозможно ни при каких мутациях (ни из рук, ни из-под задницы), лучше давайте разберём такую, казалось бы, простую штуку, как голубой или зелёный цвет шерсти или волос. Шерсть (волосы) млекопитающих на нашей планете может быть окрашена во все оттенки коричневого и оранжевого. Эти краски получаются при смешивании всего двух типов пигментов меланинов: коричневого эумеланина и желто-оранжевого феомеланина. Белый – это отсутствие пигментов, чёрный – очень большая их концентрация. Но ни зелёной, ни синей шерсти мы не наблюдаем. А как было бы красиво, правда? Фиолетовый кот Мурзик… Зелёный конь на зелёном лугу… Какого фига мы все какие-то уныло-коричневые??? Неужели нет синих и зелёных пигментов?
Пигменты-то есть, да не про нашу честь. Синий и зелёный пигменты запросто стряпают растения. И синий, и фиолетовый, и розовый… Какой хочешь – растения мастера биохимических художеств https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431905/A... А вот у животных подобных ферментативных путей нет от слова совсем. Другими словами, чтобы заставить меланоциты животных производить не коричневый, а, к примеру, синий пигмент, нужно более десятка специальных ферментов. А это значит, нужно иметь по меньшей мере десять различных генов-инструкций, которых у животных нет и в помине. И мутации тут, как вы понимаете, совершенно бессильны. Если так обстоят дела с одним пигментом, то что уж про такие сложные органы, как паутинные железы говорить… Так что, в нашей реальности придётся довольствоваться Человеком-Кефиром и Человеком -Шоколадом.
Да, мутации - дело тонкое... Как правило, они вредны для организмов: полезное изменение, дающее преимущество при отборе и сохраняющееся в процессе дальнейшей эволюции, — исключительный случай. Но в целом, мутации – один один из двигателей эволюции и развития жизни на планете. Не было бы мутаций - не было бы ни Мурзика, ни кактуса, ни нас с вами. А теперь самое интересное. Вот, допустим, случилась в макрофаге товарища Василия положительная мутация. Пусть он стал бегать быстрее всех и побил рекорд на конкурсе по поеданию бактерий. Да хоть летать бы он научится, но к передаче этой способности потомку Василия макрофаг никакого отношения не имеет. За мутации, которые могут стать двигателем эволюции и будут участвовать в образовании новых способностей (и даже новых видов), отвечают исключительно половые клетки, а не соматические (все остальные). Только сперматозоиды и яйцеклетки могут передать ошибки в геноме дальше по эстафете, другому организму. Особенно накоплению мутаций подвержены сперматозоиды, так как предшественники мужских половых клеток делятся на протяжении всей жизни, отправляя в каждый поход армию миллионов в пятьдесят. С женскими половыми клетками всё иначе: предшественники яйцеклеток активно делятся ещё до рождения (во время развития эмбриона), а потом выходят на сцену поочерёдно, по одной (реже вдвоём и более). Так как сперматогонии мужчин делятся, как сумасшедшие, то и ошибки в ДНК происходят и закрепляются у них гораздо чаще. То бишь в мутациях виноваты больше мужики, чем дамы. И, чем старше мужчина, тем больше накапливается в его половых клетках мутаций. О как.
Кстати, факт большей подверженности мутационным изменениям мужских половых клеток, красиво ложится на эволюционную теорию полов Геодакяна, в которой женский пол выступает консервативным, а мужской - прогрессивным и новаторским. Об этом у меня тут: Волосатые женщины и прогрессивные мужчины: зачем нужны ДВА пола? Биология(часть 2)
Все возможные полезные свойства мутаций испаряются, если мы переместимся внутрь многоклеточного организма. Там за одно слово «мутация» нейтрофил вас ошпарит гипохлорной кислотой, а макрофаг сожрёт, разберёт на молекулы и подметёт остатки веничком. Внутри сообщества генетически идентичных клонов, готовых умереть друг за друга, мутанты ох как не приветствуются. Мутации могут затронуть гены, которые отвечают за альтруистичное поведение клетки, а появление эгоиста в дружном сообществе может поставить под угрозу гибели всех.
Чтобы не нагнетать пессимизму, скажу сразу: клетка не становится злокачественным эгоистом за одну мутацию. Это выяснил ещё в 70 годах учёный А. Кнудсон. Он предположил, что для возникновения опухоли необходимы как минимум две последующие друг за другом мутации в одной клеточной линии, не меньше (гипотеза двойного удара). Позже выяснили: чтобы у клетки окончательно пропала совесть и она решила завоевать мир, нужно даже больше двух закрепившихся ошибок. При чём это должны быть ошибки не абыгде, а в строго определенных генах, которых насчитывается чуть более ста (всего в геноме человека генов около 20 тысяч)
Но подробнее об этом уже в следующей серии. Не уходите далеко.
(Рисунки мои, пишу книгу, тренируюсь на вас, радуюсь обратной связи)
Лось-Альбинос впервые был замечен в Швеции в 1930-х годах. В некоторых охотничьих угодьях охота на белых лосей была запрещена, что положительно сказалось на росте популяции этих необычных копытных. Сейчас в шведских лесах обитает от 50 до 100 белых особей.
Популяция лосей в Швеции летом достигает 300-400 тысяч особей, но только около ста животных имеют редкую белоснежную окраску. Необычный окрас белого лося может объясняться двумя причинами: альбинизмом (врожденное отсутствие в организме пигмента меланина, который придает окраску коже, волосам, радужной и пигментной оболочкам глаза) и лейцизмом, генетической мутацией, из-за которой меняется цвет кожи и меха, но, в отличие от альбинизма, не изменяется цвет глаз. Белый цвет рогов и шерсти животного объясняется рецессивной генетической мутацией.
Узнать об удивительных животных вы можете на нашем канале Живой мир - https://t.me/alivemir
Наследство чумы: как пандемия Чёрной смерти повлияла на здоровье людей XXI века.
Маска чумного доктора. В клюв помещали пропитанный уксусом тампон. Считалось, что уксус обезвреживает «миазмы» чумы. На самом деле тампон предотвращал попадание чумных бацилл в дыхательные пути
Международная группа исследователей из стран Европы, США и Канады доказала, что разрушительная пандемия чумы 700 лет назад сказалась на эволюции нашего вида.
Учёные проанализировали ДНК людей XIV века и обнаружили мутацию, которая помогла человечеству пережить Чёрную смерть. И эта трансформация всё ещё влияет на здоровье популяции.
Чёрная смерть прошла по большей части Евразии и перекинулась на Северную Африку. Когда она бушевала в Европе в 1347–1353 годах, погибло более половины всего населения. По разным оценкам, жертвами стали от 100 до 200 миллионов человек. Учёные предполагали, что настолько масштабная пандемия должна была оставить генетический след. Новое исследование подтвердило догадки.
Эксперты проанализировали ДНК из зубов 206 человек, погребённых в чумных ямах на востоке Лондона и захоронений в Дании. Образцы относились к разному времени смерти: до распространения болезни в Европе, во время и после окончания эпидемии.
Команда обнаружила то, что называется «положительным отбором» — у людей с мутацией в гене ERAP2 было на 40% больше шансов победить чуму и выжить. По словам учёных, это огромная цифра. ERAP2 производит белки, которые дробят вторгшиеся микробы на мелкие фрагменты и предъявляют их иммунной системе. Таким образом они заставляют организм более эффективно определять и уничтожать врага.
Однако у одних людей этот ген работает хорошо, а у других не делает вообще ничего. Каждый человек получает по копии ERAP2 от обоих родителей. Кому-то из живших 700 лет назад повезло — они получили в наследство высокоактивные функционирующие версии гена, благодаря чему смогли выжить.
Далее они передавали мутацию своим детям, и таким образом она стала гораздо более распространённой, чем до чумы.
— Это огромный сдвиг на 10% в течение двух-трёх поколений, это самый сильный отбор у людей на сегодняшний день, — говорит профессор Хендрик Пойнар. — Даже сегодня эти устойчивые к чуме мутации более распространены, чем до Чёрной смерти.
"Результаты были подтверждены в лаборатории с использованием бактерии чумы — Yersinia pestis. Образцы крови современных людей с этой полезной мутацией оказались более устойчивыми к инфекции, чем те, у кого их не было", - заявил Хендрик Пойнар, генетик - эволюционист, профессор Университета Макмастера (Канада).
Сегодня ERAP2 известен тем, что связан с развитием аутоиммунных заболеваний: воспаления кишечника, болезни Крона, волчанки, артрита. Именно его активная версия была отобрана эволюцией как полезная для иммунитета. Предкам это помогло выжить, а у потомков повысило риск серьёзных патологий.