Мышление животных

Как изменялись представления о способностях животных? В чем особенности устройства мозга птиц и млекопетающих? Чем отличается мышление человека от мышления животных? Рассказывает доктор биологических наук, руководитель лаборатории физиологии и генетики поведения биологического факультета МГУ Зоя Зорина. 1. В то время были известны опыты американского исследователя Эдварда Торндайка, который ставил перед животными задачу поиска выхода из клетки, которую построил так, что понять, как это сделать, животное могло только методом проб и ошибок. Какое-то время считалось, что интеллект животных – это только способность учиться таким способом. Однако, уже начиная с 1914 года, прусский исследователь Вольфганг Кёлер стал ставить перед шимпанзе задачи совсем другого рода. В них необходимо было решать задачи в новой для животного ситуации, что характерно для мышления человека. Оказалось, что шимпанзе к этому способны: обезьяна, увидев банан, лежащий далеко за решеткой клетки или подвешенный высоко к потолку, после короткого периода глубокого возмущения – шимпанзе очень эмоциональные животные – берёт палку и подкатывает банан через решетку к себе или, если в вольере имеются ящики, подставляет их под подвешенное угощение и достаёт его. При необходимости шимпанзе может построить из ящиков пирамиду, а если они заполнены камнями, то выкидывает эти камни, чтобы можно было передвинуть ящики. Если банан лежит за вольером, а под потолком подвешена палка, то обезьяна строит пирамиду из ящиков, снимает палку и достаёт ей банан из-за решётки. Так было получено первое доказательство того, что животные действительно могут решать задачи в новой ситуации. 2. Это оказало огромное влияние на науку всего ХХ века: опыты повторяли и многократно подтверждали, были разработаны новые методики так называемых «орудийных задач». Иван Петрович Павлов повторил эти опыты, думая, что он их опровергнет, но когда он увидел эту картину, то сказал: «Когда обезьяна строит вышку, чтобы достать плод – это условным рефлексом не назовешь. Это есть случай уловления знания, пример того конкретного мышления, которым и мы орудуем». В его лаборатории были придуманы новые задачи, где животному, чтобы достать приманку, требовалось, например, загасить пелену огня, которая отделяла его от угощения; были выявлены способности обезьян решать задачи разными способами. Так закладывалось новое направление в отечественной физиологии. Эти эксперименты проводились перед самой смертью Павлова, и продолжить их в отечественной науке удалось только в 60-е годы Леониду Александровичу Фирсову. Он доказал, что шимпанзе формирует представление о необходимом орудии и на его основе использует разные орудия в разных ситуациях, планирует своё действие, совершает цепи действий и так далее. 3. Но это всё относится к высшим обезьянам: шимпанзе – это наши двоюродные братья. Как обстоит дело с другими животными? Здесь нужно привести пример другого крупнейшего отечественного исследователя поведения животных, Леонида Викторовича Крушинского, который, наблюдая за поведением собак, понял, что не только приматы, но и другие животные на многое способны. Он придумал такие простые задачи, в основе которых лежат, как он говорил, эмпирические законы, связывающие предметы и явления внешнего мира. Вокруг нас всё перемещается друг относительно друга. Предметы, которые скрылись из поля зрения, не исчезают. Они могут помещаться в другие предметы и так далее. Крушинский, наблюдая за поведением собак на охоте, разработал простую задачу на экстраполяцию направления движения раздражителя, который исчезает из поля зрения. Сооружалась ширма высотой в метр, в центре которой была щель, а за ней две кормушки: одна с кормом, другая без. Когда голодное животное подходило и начинало есть, кормушки разъезжались и скрывались за боковыми перегородками, и животное переставало видеть дальнейшее перемещение корма. Чтобы понять, с какой стороны надо обойти ширму и получить корм, надо мысленно экстраполировать траекторию движения корма на закрытом участке. 4. Оказалось, что к решению такой задачи с первого раза готовы многие животные, отнюдь не только обезьяны. Здесь выясняются очень интересные различия, которые коррелируют с уровнем развития мозга. Мозг рыб, например, – это совсем простая структура, и ни рыбы, ни амфибии такую задачу не решают, хотя выработать условный рефлекс У НИХ можно. А вот рептилии обходят ширму с правильной стороны. В пределах классов птиц и млекопитающих тоже существуют свои градации. Интересно, что у птиц и млекопитающих мозг устроен совершенно по-разному. У млекопитающих есть извилины, и кора – высший орган мозга. У птиц мозг гладкий, совершенно другой и по макро-, и по миКроструктуре. Тем не менее, такие птицы, как врановые или попугаи, славятся своей сообразительностью. Сначала думали, что эту и другие задачи на сообразительность врановые решают так же, как хищные млекопитающие, но сейчас выяснилось, что они решают и более сложные задачи и в этом сходны с приматами. Эволюция каждого класса шла независимо, но их представители достигли близкого уровня. 5. Однако мышление человека – это, прежде всего, абстрактное мышление, способность к обобщенному и опосредованному отражению действительности, способность мысленно группировать предметы и явления по общим для них существенным признакам, а сталкиваясь с новой ситуацией, – относить их к каким-то сложившимся категориям. Оказалось, что способностью к обобщению приматы обладают. Это было показано еще в 1914 году Надеждой Николаевной Ладыгиной-Котс, которая обнаружила её у шимпанзёнка Йони. Он не только различал цвета, формы, размеры предметов, но и был способен обобщать их по этим признакам, например, выбирать любой красный предмет из массы предложенных независимо от его формы. Впоследствии с развитием науки такая же способность была обнаружена и у других, не столь высокоорганизованных животных. 6. Выяснилось, что это универсальная черта психики животных, различающаяся, однако, по уровню. Например, птицы способны обобщить такой признак, как число – выбрать такую картинку, где расположены 4 элемента, будь это маленькие точки, большие крестики, разной формы нолики и всё, что угодно. Однако только высшие птицы могут ещё и переносить сформированные обобщения на стимулы других категорий, например, узнав множество «четыре» по картинкам, они правильно реагируют на четыре поданных звуковых сигнала. Птицы с низкоорганизованным мозгом не способны к подобным переносам. 7. В процессе исследований уже во второй половине ХХ века были чётко выделены два уровня обобщений: низший уровень, когда мысленно объединяются предметы по какому-то признаку одной категории – по цвету, форме – без возможности перейти на другую категорию; и высший – у животных, способных к достаточно большому уровню абстракции. Например, предъявляются два стимула: черный и белый, и образец. Если образец чёрный, то надо выбирать чёрный стимул. После долгой тренировки предлагают цифры или фигуры разной формы и образец. Если изображён квадрат, надо выбирать квадрат, круг – выбирать круг и так далее. Высшие животные способны сформировать отвлечённое понятие сходства и впоследствии применять его даже к стимулам, которые не имеют никакого физического сходства между образцом и стимулом, а соответствуют ему только по какому-то абстрактному признаку. Этот уровень обобщения у животных был назван уровнем довербального понятия, потому что информация хранится в отвлечённой форме. Хотя он не связан со словами, именно этот уровень обобщения рассматривается сейчас как та высшая степень развития мозга и психических способностей, которая послужила основой для возникновения речи у наших предков на ранних этапах антропогенеза. Когда был обнаружен столь высокий уровень абстрактного мышления у животных, стал вопрос о том, нет ли у них способности осваивать хотя бы какие-то зачатки человеческого языка. Эксперименты американских психологов показали, что у современных человекообразных обезьян такая способность действительно имеется. postnauka
read more...

Биологи раскрыли еще один секрет превращения обезьяны в человека

Международная группа биологов описала то, что отличает нас от обезьян на уровне генов. Как и следовало ожидать, дело не столько в генах как таковых, сколько в механизмах регуляции их активности. Полный текст исследования, проведенного специалистами из США, России и Швейцарии представлен в журнале PLoS Biology. Исследователей интересовало не просто то, какие места в нашей ДНК отличаются от генома шимпанзе или орангутанга - ученым было важнее то, как нервные клетки префронтальной коры регулируют активность генов. Потому что именно управление активностью генов играет важнейшую роль в жизни клеток и этот тезис можно подтвердить простым сопоставлением тех же нейронов с, например, клетками костной ткани, остеоцитами. Совершенно разные по внешнему виду и функциям клетки имеют абсолютно одинаковый генотип, они отличаются лишь тем, какие гены работают, экспрессируются, а какие молчат. Если изменение активности генов может превратить один тип клеток в другой, то почему бы не предположить и возможность перестройки мозга обезьяны в мозг человека за счет схожих изменений? О том, что подобное предположение заслуживает серьезного внимания, в последнее время говорят многие специалисты. И новая работа подтверждает - специфика человеческого мозга связана со спецификой механизмов управления генами. Ученым удалось найти сотни участков ДНК, которые уникальны по сравнению с геномом шимпанзе и орангутангов, но которые при этом сами не связаны с кодированием белков. Это участки, которые ответственны за взаимодействие с хромосомным белком, хроматином. ДНК - мы посвятим один абзац изложению вошедших во все современные учебники фактов - не просто плавает в ядре клетке, а окружена молекулами белка. Эти молекулы могут немного меняться химическим путем и после модицикации прилегающие фрагменты ДНК выключаются, расположенные в этом месте гены больше не активны, с них не считывается РНК и клетка не может синтезировать кодируемые выключенными генами белки. Обнаружение специфических участков, которых нет у обезьян и которые при этом связаны с регуляцией работы генов, само по себе было бы достойно упоминания в научной прессе. Но это еще не все. Исследователям удалось продемонстрировать то, что эти ключевые для управления сложной генетической системой фрагменты еще и стянуты друг к другу, невзирая на весьма внушительное расстояние вдоль нити ДНК. То есть в ядре клетки ДНК не просто свернута по принципу "лишь бы влезло, главнее поплотнее", а уложена определенным образом, так, что бы нужные места оказались рядом друг с другом. А еще ученые выяснили, что эволюционный отбор таких фрагментов продолжается, по всей видимости, и в наши дни. По крайней мере, можно уверенно говорить о том, что даже самые ближайшие наши родственники, неандертальцы и "денисовцы" (обнаруженный несколько лет назад на Алтае ранее неизвестный вид Homo) от нас заметно отличались. Значение открытия переооценить сложно - мы переходим от простой схемы "мутации - новые белки - новые функции" к гораздо более сложной. Белки и гены остаются те же, меняются регулирующие активность генов механизмы: ученые уже не пытаются сравнить две последовательности нуклеотидов "в лоб" и выявить "гены превращения обезьяны в человека", а разбираются в том, как и почему поменялась сложнейшая система создания мозга из нескольких эмбриональных клеток. DM
read more...

ЛЕКЦИЯ ПОЛА ЗАКА. МОЛЕКУЛА ВЫСОКОЙ МОРАЛИ

13 июня американский ученый Пол Зак в рамках проекта Knowledge Stream прочел лекцию о гормоне окситоцине, «молекуле морали», которая отвечает за доверие, эмпатию и в целом за благожелательное отношение человека к окружающим. Пол Зак рассказал зрителям, что нужно сделать, чтобы повысить в крови уровень окситоцина, и объяснил, почему психопаты обожают участвовать в его экспериментах. Видеолекция ПОЛ ЗАК: Привет, Москва. Всем здравствуйте. Ой, здравствуйте вам тоже. Давайте начнем нашу сегодняшнюю встречу с обсуждения двух женщин. Одна женщина, собственно, виновна в том, что вы видите слева, а про вторую чуть позже расскажу. Ну, вот дама, которая на самом деле виновна в том, что вы видите на левой картинке. Я с ней встретился в одной окружной тюрьме. Она как положено заключенному была в таком оранжевом комбинезоне. Ну, собственно, она попала в тюрьму за хранение метамфетаминов. Ну, и там было какое-то такое условие что для того, чтобы ее выпустили на поруки. Она жила в каком-то доме еще с тремя женщинами, ну и как-то не со всеми ладила. Ну, и в общем дальше они повздорили и она другую женщину 22 раза ударила ножом и оставила истекать кровью на полу. И, собственно, я спросил ее, а, собственно: «А, за что ты ее убила?» Она сказала: «Ну, она меня донимала». Вот, давайте теперь сравним эту историю с другой историей. Эта фотография 30-х годов. Дама родилась в Албании в достаточно богатой семье. У нее были слуги, у нее были пони, но в возрасте 18 лет она решила оставить свою мирскую жизнь и вместо этого стать монахиней. Собственно, она отправилась в монастырь. Дальше поехала сначала в Англию, потом в Ирландию на обучение. А потом ее отправили, ну, в общем-то в миссию в Индию и большую часть своей жизни она провела там, помогая бедным, больным, неприкасаемым. Так она никогда не вернулась домой, не видела ни своих родителей, ни своих родных людей и, собственно, ее мы хорошо знаем под именем Матери Терезы и ей, собственно, светит канонизация в ближайшем будущем. Вот, вы мне скажите, пожалуйста, как так может быть, что один и тот же биологический вид способен к настолько разным формам поведения. В одной стороны он может убить человека, ну, просто за то, что он нас немножко донимает, и с другой стороны можно всю свою жизнь посвятить уходу за другими людьми. Вот, я вас всех вижу, так вот на поверхности могу сказать, что вы очень приятные люди. Ну, вот нескольких человек сзади я вижу плохо. И насчет вас уверенным быть не могу. Но в общем и целом вы производите очень приятное впечатление. Вот, вы мне скажите, у вас тоже такие бывают перепады в настроении? Вот в этом же диапазоне. Да, вот, в общем сознательного милого такого поведения до совершенно таких припадочных психопатических состояний, до, в общем-то, маниакального совершенно поведения. Неврологи, невропсихологи, нейропсихологи в основном интересуются изучением экстремальных проявлений человеческого поведения. Психопатических, шизофренических, каких-то еще. Однако очень мало внимания реально уделяется скорее каким-то позитивным поведенческим нормам. Мне как раз стало интересно изучить именно эту тему. И последние 10 лет я занимался исследованием тех самых гормонов той молекулы, которая предопределяет наше скорее позитивное поведение. Она во многом определяет наше поведение в обществе. Прежде, чем я более подробно вам расскажу о своих исследованиях, хочу показать небольшой ролик посвященный исследованиям, которые мы провели пару лет назад на юге Англии. Вот, представьте себе типичная английская свадьба. Большинство людей хотят, чтобы их свадьба прошла необычным образом. Но эта свадьба стала первой научной. Линда разрешила исследователю Полу Заку взять образцы крови у всех приглашенных на эту свадьбу. Для того, чтобы узнать, как меняется уровень гормонов в крови человека в такой важный жизненный момент. Ну, представьте себе все такая интересная зарисовка. 200 человек — из них большинство друг друга знает. Ну, на самом деле брали кровь, конечно у 13 человек. Не у всех 200 взяли. Первый раз незадолго до того, как пара должна была дать брачный обет. Мы из чего исходили. Мы думали, а может быть выстраивать какие-то дополнительные социальные контакты во время таких церемоний, это приводит к выбросу окситоцина в кровь. Ближайшие родственники новобрачных продемонстрировали больший выброс окситоцина. Ну, понятное дело, что наибольший был у самой невесты. На втором месте мать невесты. Ну, вряд ли вы думали что-то другое. На третьем месте отец жениха. Ну, а потом уже сам жених и неким случайным образом расположенные в этом рэнкинге друзья. Собственно, Зак рассчитывал, что как-то так оно и произойдет. Однако, выяснилось, что у большинства мужчин за исключением жениха уровень тестостерона оставался на достаточно низком уровне. Впрочем, сразу после брачного обета уровень тестостерона у жениха резко подскочил. Ну, видимо, в этот момент обнимая невесту он стал уже думать о медовом месяце. В принципе одни эти данные уже объясняют, почему люди в основном предпочитают праздновать свадьбу, а не просто убегать в медовый месяц. Это очень важный социальный момент. Здесь все те, для кого важны эти события испытывают особый прилив эмоций. И он приводит к выбросу окситоцина. Зачем я показал вам этот ролик? Да, за тем, что он показывает очень наглядно, как работает гормон окситоцин. Ну, тот, который я, собственно, называю молекулой высокой морали. Сами, наверное, слышали, что больше всего, конечно, выбрасывается окситоцина у невесты. Ну, а дальше вокруг нее, если можно было бы их всех расположить, всех, кого мы тестировали по уровню выброса окситоцина, они получились бы такие созвездиями вокруг звезды невесты. Остальные основные участники этого мероприятия. В общем-то уровень выброса напрямую коррелируется силой тех эмоций, которые вы испытываете. Неудивительно, что окситоцин принимает активное участие и в таких жизненных ситуациях, как, скажем, и продуктивное поведение или проявление заботы, скажем, кормление детенышей. Тем более, что это характерно не только для человека, но и для животных. Здесь диапазон, наверное, не от 0 до 100, а диапазон вот этих вот перепадов. Конечно, более скромные, нам было интересно выяснить, как же в этом диапазоне возможных значений меняется содержание окситоцина. Мы приступили к этим экспериментам постольку-поскольку хотелось узнать, что движем аморальным поведением человека и здесь я, кстати, слово «моральный» использую с маленькой буквы, потому что меня оно интересует как ученого, как психолога, а не как философа или морализатора. Можно было бы, конечно, спросить людей: «А вы там даете деньги бездомным? Кормите голодающих?» Все, конечно, скажут: «Да, конечно». Ну, я как скептик, конечно бы никому не поверил. Именно поэтому мы проводим реальные эксперименты, в которых соблазняем людей, даем возможность проявить себя аморально. Представьте, что вам дают возможность принять участие в моей лаборатории. Что дальше произойдет. Вы будете сидеть в каком-нибудь дурацком жестком кресле в течение полутора часов. В это время вам нужно будет принимать какие-то решения насчет денег. Скажем, каждый из вас получит по $10. Вроде другие люди будут в лаборатории, но вы не сможете их ни видеть, ни разговаривать с ними. Согласно инструкциям вы просто за участие в эксперименте получаете $10. Дальше вам предлагают часть этой суммы неизвестному вам человеку передать. Если вы переводите деньги используя компьютер, он получает не сумму, которую вы перевели, а втрое больше. Ну, скажем, вы можете себе оставить $2,8, человек получит $24. Ну, и тогда у этого человека на компьютере появится сообщение. Вот, вам другой человек перевел $24. Теперь у вас $34. Хотите ли вы ответить ему любезностью и какую-то сумму тоже выслать? В общем, мы подобные исследования проводили в течение очень долгого времени. Причем, с разными суммами и в разных странах мира вплоть, скажем, до $1 тыс. Такие ставки мы использовали в Штатах. И таким образом как раз могли измерить уровень доверия. Это, конечно, искусственный эксперимент. Да, люди же знают, что сумма, которую они переводят, вырастет втрое. И вы оказываете доверие другому человеку передавая ему деньги, рассчитывая на то, что он тоже понимает, как правила игры устроены и понимает, что он ничего не потеряет, вернув там значительную часть всех денег, которые получат. Но с другой стороны, если он не ответит любезностью на любезность, значит вы будете в чистом убытке. С точки зрения чисто экономической можно сказать, что никто деньги возвращать не будет. Однако, выяснилось, что 90% участников деньги переводили и 95% получивших деньги часть денег возвращали. Ну, если спросите, а почему вы перевели деньги? Знаете, что вам скажут? — Ну, я не знаю! Как вы понимаете, из этого теорию умную развить очень сложно. Представьте и за эти смешные $10 вам еще несколько раз тыкают шприцом в вену и отбирают кровь. Но при всем при этом мы выяснили, что чем больше денег вы получаете, тем больше производится в мозге человека окситоцина и, соответственно, тем больше из того, что вы большую сумму отошлете назад. Это поразительно. Получается, что мы на биологическом уровне запрограммированы на реципрокное поведение, то есть поведение по принципу баш на баш, да? Я отплачиваю тебе той же монетой. Это фактически основа любого социального взаимодействия. И эти основы прошиты в биохимии нашего мозга. Ну, можно легко придраться к этому эксперименту. Понятное дело, что все гормоны взамосвязаны, поэтому мы вынуждены были заодно контрольную группу еще 9 гормонов отслеживать, но там никаких серьезных изменений не происходило. Во-вторых, тот факт, что параллельно меняется несколько параметров, не значит, что между ними есть линейная зависимость. Кстати говоря, окситоцин, как я уже говорил, является одним из репродуктивных гормонов. То есть здесь по логике должна быть какая-то взаимосвязь между репродукцией и доверием. Но при этом нужно помнить, что окситоцин это очень скромная молекула и она очень быстро исчезает. Буквально три минуты цикл полураспада. Поэтому, у нас еще была идея напрямую, знаете, закачивать окситоцин людям в мозг, потому что он так мало живет, поэтому взяли большое сверло, нет, я шучу — сверла не было. Но при всем при этом мы нашли такой простой манипулятивный, экономический способ генерирования окситоцина. Причем, мы уже дальше модифицировали эксперимент для того, чтобы оценить и уровень доверия, склонности к благотворительности, способности к заботе и так далее. В мозге человека все то, что в нас отвечает за заботу о собственном потомстве, на самом деле так же работает и в большом спектре социальных взаимодействий. Отвечает, в частности за наши отношения с незнакомыми людьми. Можно задаться вопросом, а что происходит в мозге человека когда происходит впрыск окситоцина. Вот, посмотрите за этим мальчиком, зовут его Бен, ему 3 года. У парня рак мозга, в общем, неизлечимый. Мы обычно на своих экспериментах показываем этот ролик, где отец мальчика рассказывает, что он испытывает, понимает, что через пару месяцев мальчика уже не будет. Мальчик, конечно, об этом не догадывается, но можете себе представить чувства его родителей. Вот, я вижу, вы люди симпатичные. Могу вам сказать, что последний раз я показывал этот ролик на конференции юристов. Несколько из них расплакалось. Представляете, какой он душещипательный. Поэтому показывать я вам его все же не буду. А то вы не сможете меня потом слушать. Ну, короче говоря, мы замерили уровень окситоцина в крови до показа ролика, после показа ролика. Ну, и заодно спрашивали людей, что они чувствуют, какие эмоции испытывают. И выяснилось, что уровень сострадания, склонность к эмпатии находится в прямой корреляции с тем количеством окситоцина, который вбрасывается в кровь. И дальше мы показали, в общем-то на материале тех же самых людей, что чем больше окситоцина, тем больше готовность оказывать доверие незнакомым людям, тем больше денег они дают людям и так далее. Получается, что главным связующим звеном между нами и другими людьми является наше сострадание, сочувствие, эмпатия. Получается, что эмпатия будет фундаментом, если хотите, нашей человеческой морали. Что стимулирует людей к хорошему поведению. Ну, можно дать религиозный ответ на этот вопрос, скажем, так нас задумал Господь или хорошие попадут в рай, плохие не попадут. Ну, либо же можно исходить из других позиций, что рано или поздно за плохое поведение нас всех поймают. Я думаю, что этого философа могли узнать, это Адам Смит. Его мы уважаем, в первую очередь за то, что считаем отцом экономики. Он в 1776 году написал «Богатство наций», в котором как раз говорил о том, как личный эгоистический интерес работает на благо общества в целом, но при всем при этом он был моральным философом, моралистом. Он еще в 1759 году написал еще одну книгу. Тут, наверное, нужно сделать отступление и сказать, что он был достаточно странным человеком, жил до достаточно позднего возраста с матерью и иногда, задумавшись, уходил гулять в одной пижаме. Ну, выяснилось, что это не просто какой-то там заштатный шотландский философ. Он был звездой своего времени. Он встречался и переписывался с Джефферсоном, с французским королем и дефакто мы ему обязаны первой универсальной, не основанной на каких-то религиозных посылках, теорией человеческой морали. Ну, и Адам Смит в свое время писал о взаимной симпатии, которую мы в английском мире сейчас называем импатией. Фактически он говорил, что мы не делаем другим людям плохо постольку, поскольку мы социальные животные и легко можем вообразить себе эмоции другого человека. Я могу себя поставить на ваше место, могу себе представить как мое плохое поведение в ваш адрес вас расстроит и стараюсь до этого дело не доводить. Наверное, Смит был прав, поскольку я нашел молекулу, которая вроде как за это отвечает. На самом деле полезно знать, какая именно молекула за этот механизм отвечает. Когда вы ее знаете, вы можете найти и ингибиторы, морального поведения и наоборот стимуляторы. На самом деле можно, конечно, распрыскивать. Вот, вы, может быть, посмотрели уже, видите, такой пар понемножку спускается с потолка у вас, так что вы сейчас все будете очень довольны своей жизнью и передадите мне все свои деньги. Нет, я шучу, конечно. Хотя есть, конечно, какие-то лекарства, содержащие окситоцин. Они, может, иногда даже выписываются людям в ходе каких-то экспериментов или может быть даже в случае серьезных невротических психических расстройств, будь то невротизм, шизофрения, что-то еще, но при всем при этом для большинства из нас важно не лечение, а просто понимание того, как устроен наш внутренний механизм, как работает наша биохимическая система. Когда мы узнаем, что мотивирует нас, что стимулирует выработку окситоцина, что наоборот, ей препятствует, вы будете лучше контролировать собственное поведение. Итак, что можно считать ингибиторами подобного морального поведения. В первую очередь таким ингибитором будет высокий уровень стресса, при среднем уровне стресса уровень окситоцина увеличивается, но при высоком уровне стресса наоборот уменьшается. Почему? Потому что высокий уровень стресса загоняет человека в режим выживания. В этом режиме у нас резко сокращается горизонт планирования, а самое главное — максимизация собственной выгоды, в ближайшие 20 минут нам плевать на всех остальных. Ну, наверное, у вас так тоже бывает. Вы приходите злой с работы, взрываетесь. И потом утром начинаете извиняться перед родными, говорить, что я, конечно, себя вел, как последний урод, я, конечно, был не прав. И так далее. Еще один важный ингибитор окситоцина должен сильно заинтересовать половину вашей аудитории, потому что это гормон тестостерон. Мы проводили эксперименты, в которых вы вводили энное количество тестостерона мужчинам, что приводило к росту, собственно, эгоистичности. Я вас поздравляю, действительно нету более эгоистичных людей, чем мальчики-подростки. Действительно, при высоком уровне тестостерона вы можете думать только о себе. У вас есть ощущение «я только что выиграл в лотерею лучшую машину на свете, лучшую жену на свете, я круче всех, все срочно бегите ко мне, будем воспроизводиться». Кстати говоря, у тестостерона есть еще одна забавная функция. Люди с высоким уровнем тестостерона это обычно мужчины, хотя иногда и женщины, готовые тратить собственные ресурсы, в том числе и финансы для того, чтобы наказать других людей за асоциальное поведение. Вот, получается, что окситоцин является регулятором такого сложного противоречивого инь-янного механизма нашей биохимической морали. Получается, что все время мы поддерживаем внутри себя некий баланс окситоцина и тестостерона, морального и аморального поведения. Окситоцин отвечает за рецепроктное поведение, в то время, как тестостерон наоборот подталкивает мужчин, в первую очередь мужчин, к эгоистичному поведению. При всем при этом нужно помнить, что человек чрезвычайно социальное животное. Ни одна другая биологическая особь, ни один другой биологический вид не проводит так много времени в обществе незнакомцев. Вот, посмотрите, как вы все сидите спокойно в обществе абсолютно незнакомых людей. Если бы вы были не людьми, а крысами, вы бы давно уже перегрызлись. Ну, вот опять же окситоцин он же помогает социальным контактам. Вот смотрите, я опять могу сказать: «Вот какие приятные люди сидят в первых рядах. Вот, насчет двух мужчин сзади не уверен, со всеми остальными можно было бы и пива выпить». В общем, нам постоянно приходится сталкиваться с большим количеством незнакомцев. И именно окситоцин позволяет нам поддерживать с ними какие-то цивильные отношения. Больше того, он помогает нам предсказывать реакции других людей, ставить себя мысленно на их место. Ну, а с другой стороны есть тестостерон, отвечающий за агрессивное поведение, ну или наоборот, отвечающий за выживание. Вот, от этих людей я буду держаться подальше. Что-то они подозрительными мне кажутся. Получается, что окситоцин и тестостерон позволяют нам находить оптимальные реакции в самых разных видах социальных взаимодействий и только человеку свойственна способность к столь обширному количеству социальных контактов с незнакомыми людьми. Для нас нет никаких ограничений — для большого количества биологических видов возможны цивилизованные контакты только с ближайшими родственниками. Для нас же никаких ограничений нет. И вот Смит интересно говорит, что благосостояние ограничено только размерами рынка. Наш рынок уже действительно стал глобальным. Наши отношения с другими людьми могут быть совершенно разные. Они могут быть экономическими, социальными, любовными, дружескими. Что касается экономических — мы их обязательно обсудим. Что еще может быть ингибитором окситоцина? Женщины, которые стали жертвами сексуального насилия, практически не способны к выработке окситоцина. Ну, во всяком случае 50% из них не вырабатывают окситоцин. Ну, как то так перестраивается биохимическая структура мозга, что окситоцин не вырабатывается, вырабатывается видимо что-то другое. Для того, чтобы проявлять заботу, скажем, о детях, нужно сначала получать эту заботу, это внимание от других людей. Здесь действует определенный закон сохранения энергии. Ну, еще раз подчеркну, что здесь мы говорим действительно о крайних случаях насилия, не то, что вам не всегда покупали ваши любимые игрушки. Ну, 95% людей, из которых вы встретите на улице, не имеют никаких проблем с нормальной выработкой окситоцина. Остается, правда еще 5% людей, из которых, наверное, 20-40% это психопаты. Это люди обожают наши эксперименты, они очень любят в них участвовать, потому что зарабатывают в этих экспериментах больше всех остальных. Вот эти 1-2% психопатов — люди опасные. На них приходится около 40% всех американских заключенных, и я вам рекомендую с ними много не общаться, остальные 3-4% это люди в состоянии высокого стресса, но либо же это люди пострадавшие в ранние годы своей жизни, в частности от сексуального насилия. Действительно, для людей не имевших таких сложных жизненных историй, практически всегда есть большой социальный смысл в том, чтобы проявлять такое кооперативное реципрокное поведение. Еще в конце 90-х годов я показал, что можно очень четко увязать уровень доверия с уровнем благосостояния страны в целом. Мы это знаем по массе исследований. Страны, характеризующиеся низким уровнем доверия, обычно имеют гораздо меньше видимо ВВП на душу населения. Ну, у нас на эту тему даже есть энное количество математических моделей. Это можно совершенно по-разному пытаться объяснить. Можно, в общем-то сказать, что доверие является своеобразной экономической смазкой, без доверия трудно выстраивать экономические отношения, трудно реализовывать какие-то большие проекты и так далее. Кстати говоря, картинка и вообще образ матери Терезы, которую вы видите слева, другую монахиню меня в свое время сильно замотивировала. Она в какой-то момент решила уйти из того же католического ордена которому принадлежала мать Тереза, поскольку ей казалось, что организация недостаточно консервативна. Прошло несколько лет. Она стала моей матерью. В общем, я вырос в семье, в которой слово «моральность» или «мораль» писалась с заглавной буквы. Все было очень просто: нарушил правила — попадаешь в ад. Я учил латынь, дышал ладаном и привык думать, что только католики знают правильные ответы на все вопросы. Только католики попадают в рай и то далеко не все и так далее. Ну, я первое время даже с таких католических позиций подходил к своим исследованиям и спрашивал, ходят люди в церковь или не ходят, я уже особо не интересовался. Ну, потом мне было интересно замерять уровень окситоцина, то есть реально брать кровь у людей на различных мероприятиях, в том числе и на церковных службах, у солдат во время марша, на вечеринках во время танцев и во всех этих ситуациях видел очень похожу картину. Что во время каких-то коллективных действий, скажем, во время религиозных церемоний. У людей обычно происходит выброс окситоцина в кровь такой же, как тогда, когда люди танцуют. Это обеспечивает более тесную социальную связь между ними. Вряд ли возникает какая-то более тесная связь с Богом. Возникают именно более тесные социальные контакты. Наш мозг работает под воздействием огромного количества химических веществ. В нормальных условиях уровень окситоцина нам более-менее подсказывает достаточно верно. Подсказывает, что нужно делать. Однако, в критических ситуациях, когда мы испытываем очень сильный стресс или сильный страх, окситоцин может нас легко подвести. Ну, и вот мы пытались собственно выявить тот диапазон, в котором можно довериться окситоцину. Да, но с другой стороны есть какие-то поведенческие модели, скажем, ну так по-хорошему: соседку 22 раза ножом это нехорошо. Явно окситоцин вас этому учить не должен. Все эксперименты, о которых я говорил, проводились в Западной Европе и Соединенных Штатах. И тут мне пришло в голову, что я тут на каждом шагу кричу, что это универсальная молекула, а реально изучаю представителей одной и той же иудео-христианской культуры. Поэтому в прошлом году я отправился в Папуа Новую Гвинею. Ну, и изучал там племя, которое живет в тропическом лесу. Живут они соответственно, подножным кормом. Сейчас попробую зарядить вам другую презентацию. Я вот заодно как раз буду говорить. Это на самом деле японский документальный фильм, посвященный эволюции человека. Это моя деревня. Здесь приблизительно тысяча человек живет. Сами понимаете, там ни водоснабжения, ни электричества нету. Это такой типичный ритуал воспроизводится из года в год последние несколько тысячелетий. Мы туда не просто приехали с видеокамерами, но понятно и с генераторами дизельными. Я-то привез центрифугу. Ну и заодно, конечно, проводил там эксперименты. Мне было интересно взять у них кровь и замерить уровень окситоцина до и после этого ритуального танца. Видите, даже все украсили, в частности там, где мы работали, цветами. Было очень мило с их стороны. Много там у нас было технических проблем. Ломалось оборудование, испарялся жидкий водород. На самом деле ребята-то редко моются, поэтому нам чтобы не было заражения крови приходилось по 4-5 ваток с алкоголем, со спиртом использовать просто чтобы оттереть хорошенько кожу прежде чем протыкать ее иглой. Ну, вот здесь вы видите результаты. У большинства людей мы продемонстрировали прирост уровня окситоцина и большинство из них по опросу, видимо, признались в том, что они чувствовали вот это вот ощущение принадлежности к своей большой социально группе. То есть получается, что в самых разных обществах вот эти коллективные действия подкрепляют чувства принадлежности к обществу. Последний тезис, после чего буду готов ответить на ваши вопросы. Мы пришли к выводу, что есть некий положительный цикл. Окситоцин позволяет нам испытывать эмпатию и эмпатия способствует социально одобряемому поведению, способствует оказанию доверия, проявлению заботы о других людях, которые в свою очередь позволяют у них уже генерировать больший уровень окситоцина. Вот такой цикл получается. Представьте себе страну вроде Сирии или Египта, где с большим трудом сейчас люди пытаются выстроить с нуля. Восстановить из руин какую-то нормальную социальную жизнь. Там совершенно другая, к сожалению, циклическая взаимосвязь может работать. Вот здесь мы с вами можем посмотреть похожие данные на тему терпимости. В целом по разным странам. Причем интересно, что эта же зависимость да, возрастающая, более-менее соответствует уровню дохода. Здесь вы видите уровень счастья. На этом графике и на предыдущем. Склонность к доверию достаточно заметно коррелирует с доходом на душу населения, ВВП на душу населения. Больше того, это видно не только на уровне национальных стереотипов, но и на уровне уже отдельных людей. Мы попытались выяснить, чем отличаются люди, способные к большому выбросу окситоцина от тех, кто наоборот мало выбрасывает. Выяснилось, что те, у кого больше выпрыскивается окситоцина, у них больше близких друзей, и более тесные отношения с близкими людьми. Они более счастливы в браке. Ну и они лучше, цивилизованнее обращаются с незнакомыми людьми. Поэтому получается, что есть некое биохимическое решение, есть способ сделать жизнь окружающую более цивильной и более счастливой. Я не предлагаю распылять окситоцин, но мы понимаем, что прикосновение — это очень важный механизм социального взаимодействия. Больше того, мы показали, что рукопожатие или объятия на самом деле тоже способствуют выбросу окситоцина. Меня, кстати, после начала этого эксперимента стали обзывать «доктор любовь», потому что я со всеми начал обниматься. Вот, собственно, тут про меня даже статья вышла в журнале обложку, которую вы видели. Ну, я сначала переживал, думал как же так, я серьезный ученый и такая дурацкая кликуха «доктор любовь». А с другой стороны я решил, что это, в общем, хорошая миссия в жизни: напоминать людям о важности заботы и любви. И вот, кстати, я вам как доктор должен прописать следующее лекарство всем: как минимум восемь человек в день нужно обязательно обнять. Помните, 95% тех, кого обнимите, ответят вам взаимностью. Больше будет уровень окситоцина, лучше и добрее будет ваше общество. Больше того, раз реципрокный механизм достаточно сильный. Люди, которых вы обнимите, скорее всего, будут обнимать других людей, так, глядишь, у вас будет совершенно другое общество. Глядишь, мы сможем воззвать к реальным положительным чертам человеческой природы и это не просто морализаторство мальчика выросшего в католической семье, а любопытное наблюдение на основе серьезных научных исследований. У меня все. Спасибо вам за внимание. Я готов ответить на ваши вопросы. Ну и, а так же я буду слушать, что скажут ваши эксперты. ВЕДУЩИЙ: Спасибо большое, спасибо, «доктор любовь». Коллеги, друзья, пожалуйста, поднимайте руку, задавайте свои вопросы. И по традиции, пожалуйста, представьтесь перед тем, как задать вопросы. Говорите на одну из камер, которая находится здесь у белых колонн. — Спасибо за очень интересную лекцию. Меня зовут Надежда Маркина. Я научный журналист. И поскольку я слежу за научными новостями, я знаю, что есть такие исследования, которые, к сожалению, немножко разрушают эту вот идиллическую картину с окситоцином. И некоторые работы появились буквально в этом году, которые говорят, что окситоцин увеличивает эмпатию и любовь к своим, но в то же время увеличивает антагонизм к чужим. Вот, у некоторых экспериментов было показано, что он увеличивает ксенофобию. Вот, то есть это вещество любви не такое уж универсальное. Как вы к этому относитесь. ПОЛ ЗАК: Слушайте, отличный вопрос. Спасибо большое. Ну, смотрите, мы проводили разные эксперименты. Вы можете, скажем, получить не знаю там красный значок и синий значок и, дальше у вас будет возможность как-то проявить доверие к красным или синим и люди могут действительно вести себя по-разному. Люди не идиоты и своих выделяют. При всем при этом, скажем, даже при внутреннем назальном введении мы видим, что мы можем повлиять на поведение людей в определенном диапазоне. Исследования, на которые вы ссылаетесь, в частности, проведенные голландскими учеными. Мне кажется, что там они недостаточно научно обоснованы. Я вот не считал бы их выкладки, как однозначное доказательство того, что окситоцин действительно стимулирует ксенофобные настроения. Я бы скорее считал, что окситоцин это своеобразный героскоп. То есть постоянно варьируется его уровень под воздействием энного количества различных факторов. Хочу ли я больше денег — да. Буду ли я делиться деньгами с семьей — да. Украду ли я деньги лично у вас — скорее нет, но давайте посмотрим на конкретную ситуацию. Человек — социальное животное и мне кажется, что большая часть наших биологических, биохимических реакций сформированы механизмами тысячелетней социализацией. ВЕДУЩИЙ: Спасибо. Вот еще один вопрос. — Здравствуйте. Приходько Екатерина, студентка Московского физико-химического института. Вопрос такой. Каким образом окситоцин, способность его вырабатывать, связана с экстраверсией или интроверсией. Вообще, связана каким-либо образом? ПОЛ ЗАК: Слушайте, клевый вопрос. Спасибо. Мы проводили исследование на предмет соотношения окситоцина с пятью основными психологическими характеристиками. На самом деле вот такой жесткой зависимости мы не увидели в принципе. Я думаю, это объясняется адаптивностью окситоцина. Если вы будете слишком много окситоцина постоянно генерировать, ну, вами будут просто постоянно пользоваться аферисты и прочие нехорошие люди, то есть здесь есть механизм постоянно работающей адаптацией. Ну, опять же я вижу хорошего друга, того же Диму. Я к нему хорошо отношусь. У меня скорее всего будет больший уровень окситоцина. Я готов проявить к нему больше доверия. Ну, вот рядом с Дмитрием сидит какой-то Владимир, у него очень подозрительный вид. И я поэтому скорее буду вести себя очень осторожно. В общем и целом нет данных о том, что экстраверты больше или активнее генерируют окситоцин, хотя, конечно, у них больше друзей. Я вот вообще-то интроверт, но я над собой работаю, я стараюсь быть все время мысленно в той ситуации, в которой нахожусь, уделять внимание людям и постольку-поскольку я понимаю, как вся эта механика работает, мне кажется, что у меня получше стало положение, личные отношения с другими людьми стали улучшаться, несмотря на склонность к интроверсии. Я понимаю важность уделения максимального внимания моим родным людям, моим друзьям для того, чтобы отношения с ними были максимально глубокими. И это уже дало очень большой толчок в плане качества моих отношений с другими людьми. ВЕДУЩИЙ: Спасибо. — Я учусь на режиссера кино. Поэтому интересуюсь психологией. Мне понравилась очень ваша биохимическая теория, но я хотела бы у вас узнать. Когда вы посмотрели на наш зал, вы всех оценили внешне. А это теория уже физиогномики. Существует много авторов на эту тему. Верите ли вы лично в эту теорию? ПОЛ ЗАК: Интересный вопрос. Спасибо. Мне кажется, что рецепторы отвечающие за обработку социальной информации, такой язык тела, например, работает постоянно. Причем большинство этих рецепторов могут быть вообще обонятельными. Опять же половина наших социальных инстинктов вроде объятий или рукопожатий на самом деле изначально были нацелены на то, чтобы понюхать другое существо и отселить уровень исходящей от него опасности. Ну, мы, конечно, не отдаем себе отчета в том, какую информацию подают нам те или иные рецепторы. Почему мы приходим к решению, что этот парень нормальный, а этот какой-то очень подозрительный. При этом окситоцин формирует нашу социальную память. Формирует нашу базу данных, если хотите. Конечно, есть и некая предвзятость по отношению к людям, которые на вас совершенно не похожи. Наоборот те, кто на нас внешне похож и ведет себя похожим образом и ведет себя похожим образом, говорит похожим образом, им мы будем автоматически доверять чуть больше. Кстати, в своей книге мы об этом пишем. Как раз пишем о том, как можно развивать собственную скорость эмпатии за счет расширения круга своих контактов. Вообще поразительно, но даже сидение в Твиттере и Фейсбуке позволяет вырабатывать окситоцин, это смешно может показаться. Казалось бы, что вы делаете, заходите в сеть, отправляете картинки, что-то там печатаете. Конечно, это не то же самое, что и тесный личный контакт с другим человеком, но все равно окситоцин работает. Видеоинформация, фильмы, которыми вы занимаетесь, они обрабатываются по-другому. Она дает нам эффект присутствия. — Разработчик техники среднего уровня сложности. Спасибо за очень интересную лекцию. Сейчас мы узнали, что есть несколько доступных нам способов поднять у себя уровень окситоцина. Участие в каких-то социальных ритуалах приемлемых для нас, взаимное поглаживание. Вот вы упомянули Twitter. Не могли бы вы дополнить этот список другими доступными нам способами, подкормить себя окситоцином. ПОЛ ЗАК: Мы первый раз проводили подобные исследования в 2001 году. И мне тогда сказал кто-то, знаете, такая дурацкая затея, вообще это женский репродуктивный гормон. Он важен только во время родов и кормления грудью, я вообще не понимаю, почему ты этим занимаешься. Потом были всякие, вышли статьи в 3-м году, в 5-м году. Постепенно уже привлекли наши работы внимание общественности похожие эксперименты проводиться в других странах и сейчас уже меньше сомнений в адекватности этой теории. И вообще складывается впечатление, что практически любой социальный положительный контакт приводит к задействованию выброса окситоцина. Что сюда можно добавить. Ну, вот медитацию, молитву, совместные занятия спортом, пение, опять же не в одиночку. Поход в караоке-бар, тем более, что у вас есть возможности почувствовать себя раскованно, подурачиться. В принципе любое прямолинейное, позитивное, открытое, дружелюбное поведение будет генерировать окситоцин. Проявление заботы, материнской, отеческой, нельзя заставить другого человека вас любить. Можно любить самому. И практически всегда ваша любовь будет вызывать и выброс окситоцина у другого человека и соответственно какие-то если не ответные чувства, то ответные проявления каких-то социальных реакций. С этого может начаться уже выстраивание более тесных более здоровых, более цивилизованных отношений. Больше того, окситоцин снимает уровень тревожности. Соответственно, положительно сказывается на состоянии нервной и сердечной системы. В общем-то, люди с высоким уровнем регулятора высоким уровнем окситоцина живут более здоровой и более долгой жизнью. Поэтому проявляйте больше положительных эмоций и заботьтесь о других людях, будете жить дольше. ВЕДУЩИЙ: Слушайте, так хорошо у тебя все получается. Вот, следующий вопрос задает красивая девушка. — Спасибо за интересную лекцию. У меня такой вопрос. Я так понимаю, вот ваше открытие это открытие молекулы счастья, молекулы хорошего настроения, такого позитива, да. Ну, вот соответственно, возможно ли, думали ли вы об этом, что в поддержании регулярных, поддержание определенного уровня этой молекулы, да, вот в организме у человека, может излечить такое заболевание как рак. Потому что в общем-то мы знаем о том, что реально есть случаи, когда человек излечивается сам, хотя это заболевание неизлечимо. Вот такой вопрос. Спасибо. ПОЛ ЗАК: Слушайте, еще один клевый вопрос. На самом деле мы пока не уверены в этом. Сейчас и моя лаборатория и ряд других лабораторий как раз на тему воздействия окситоцина на тревожность, на ряд других, скажем, расстройств. Есть ощущение, что окситоцин должен повлиять на иммунную систему, а соответственно будет и помогать вам в борьбе с тем же раком. Поэтому общая логика в любом случае будет работать. Что задействовать свои социальные контакты, если вы более, например. С другой стороны есть забавная история, связанная со стимуляторами, наркотиками. В частности кокаин и другие стимуляторы забивают действие окситоцина и таким образом усугубляют скорее негативные чувства и эмоции. Ну, и, кстати говоря, если вы считаете, что вам не важно отношение к вам других людей, вы пожалуйста помните, что с физиологической точки зрения это совершенно не так. — Здравствуйте, я Влад Щербина. Занимаюсь компьютерной техникой. Был вопрос к вам такой. Что нам известно о том, как чувства, вызываемые гормонами вроде окситоцина, работают по векторам направленным на конкретных людей. Ну, вот скажем, я нахожусь в группе из двух человек. Одному полностью доверяю, другому полностью не доверяю. Что с биохимической точки зрения будет со мной происходить и в каком эмоциональном состоянии я буду, как я себя буду вести по отношению к обоим? ПОЛ ЗАК: Отличный вопрос. Отвечу на него сначала коротким примером. Потом уже научное обоснование. Мы вот для одной корейской телекомпании провели следующий эксперимент. Значит, сначала замерил уровень окситоцина в крови, потом 15 минут участники эксперимента просидели в соцсети, потом мы снова замерили уровень окситоцина. Ну, и вот у одного парня 22-летнего был резчайший просто взлет уровня окситоцина. Типа на 150%. Мы не знали что он там делал, но мы сразу предположили, что он либо переписывался с матерью, либо с девушкой. Спросили — оказалось действительно он что-то там постил у девушки в Фейсбуке. Похожую картину мы наблюдали и во время эксперимента на свадьбе. Вот там приблизительно такой же был взлет окситоцина у жениха. Что же касается недоверия, недоверие в лабораторных условиях. У мужчин резко происходит впрыск тестостерона. И мы знаем опять же, что при наличии такой возможности мужчины с высоким уровнем тестостерона готовы идти достаточно далеко, чтобы наказать асоциальное поведение. Интересно, что женщины более спокойно на это реагируют. То есть они, конечно, жалуются, ну что вот жалко, что человеку нельзя доверять. Это скорее негативное ощущение, но они не готовы идти на агрессивное поведение и наказывают. Поэтому окситоцин мы не считаем таким героскопом, которым позволяет нам жить в этом море незнакомых людей. — Спасибо вам большое за очень интересный рассказ. У меня такой вопрос. В первой половине лекции вы сказали, что люди, которые подвергались жестокому насилию, там в детстве, женщины и прочее, кому пришлось столкнуться с неприятностями, у них нарушается механизм выработки окситоцина. Так как он должен нормально происходить. Мы знаем, что многие люди склонны к асоциальному поведению, в частности серийные убийцы и прочие люди часто имели суровое детство и у них возможно так же нарушены эти механизмы. Так как лечить данную проблему и как можно помочь людям, у которых нарушена выработка окситоцина, чтобы это не привело к каким-то плохим последствиям и они не могли чувствовать эту любовь. ПОЛ ЗАК: Слушайте, еще один хороший вопрос. Попробую на него тоже ответить рассказом. Короткий ответ — возможно. Пару лет назад один калифорнийский предприниматель, женатый, кстати, на русской, решил развестись. Его зовут Ханс Райзер. Он сейчас сидит — отбывает пожизненное тюремное заключение. От него жена собиралась уйти, а он ее решил убить. Он ее убил все-таки, закопал, а потом признался, отсидел где-то он год в тюрьме и потом направил прошение о пересмотре своего дела ссылаясь на мои работы, говоря, что собственно говоря, у его юриста были проблемы с выработкой окситоцина, значит он не был способен к эмпатии и не мог его качественно защищать. В принципе просто закачать человеку окситоцин недостаточно. Нужно, чтобы он правильно воспринимался рецепторами человека. А при таком тяжелом детстве рецепторы обычно блокируются. Причем здесь на самом деле мы не выявили пока никакой взаимосвязи между количеством, скажем, сложных моментов в детстве, продолжительности их. Есть просто более устойчивые видимо психологические и менее устойчивые люди. Ну, может быть, свою роль сыграло наличие хоть какого-то, скажем, близкого человека. Может быть, там, в семье, где было насилие со стороны родителей, была такая бабушка, которая о них заботилась, пусть и раз в год. Окситоцин отвечает за положительные переживания положительных поведенческих моделей. С другой стороны где-то в возрасте 10-12 лет система вот этой окситоцидной выработки и восприятие рецепторов, она как-то сегментируется. Дальше на нее повлиять уже достаточно сложно. Мы знаем случаи поразительной устойчивости окситоциновой. И до сих пор мы не знаем, чем они объясняются. Но, кстати говоря, психопаты тоже разные. Некоторые просто уроды и ведут себя гадко, а некоторые способны к убийству. Это нелегко выявить. — Спасибо, профессор Пол. Зовут меня Катерина. Я, собственно, работаю в человеческой организации. Хотелось узнать проводили ли вы какие-то исследования среди детей, потому что мы все понимаем, что очень трудно иногда детям объяснить, что бить другого ребенка ведерком по голове это не очень хорошо. У них свое восприятие морали и аморального поведения. Как там механика работает? Она та же, что у взрослых или нет? Спасибо. ПОЛ ЗАК: Спасибо, Катерина. Еще один прекрасный вопрос. На самом деле мы почти не изучали детей. В частности, потому что кроме полураспада окситоцина очень короткий, ну и вообще дети шприцы не любят. Мне кажется, что в младшем возрасте дети привыкают не доверять людям. Ну, и, собственно, вы сами их этому учили. Маме, папе верим, бабушке с дедушкой верим, а вот этому подозрительному дяде в торговом центре никогда. Ну, и я думаю, в возрасте 6-7 лет у детей появляется уже способность ставить себя на место другого человека, то есть начинается закладываться первые кирпичики эмпатии. Ну и как раз в ходе социализации складывается понимание правильного, неправильного, морального, аморального поведения. А потом начинается пубертат. Мальчиков бьет по голове тестостероновой кувалдой и поэтому в их случае окситоциновый механизм начинает работать немножко по-другому. Ну, а в случае девочек этого не происходит, поэтому они больше склонны к состраданию, к пониманию. Хотя поведение женщины достаточно сильно может зависеть от менструального цикла. Там тоже будут своеобразные окситоциновые качели. На самом деле уровень тестостерона у мужчины, скажем, будет понижаться, если ваша команда проиграет футбольный матч и будет повышаться, если вы придете на матч даже по шахматам. Мы вот написали книжку как раз для того, чтобы проиллюстрировать массу этих совершенно неосознаваемых нами психологических и биохимических механизмов. В первую очередь в расчете на то, что люди будут понимать, как предопределено их поведение и будут спокойней относиться к поведению других людей. Не будут совершать фундаментальную ошибку атрибуции, которая состоит в том, что если человек неправильно поступил по отношению к вам прямо сейчас, и значит, что он урод на всю оставшуюся жизнь. Возможно, просто у него в жизни что-то произошло. Вместо того, чтобы сразу ответить ему той же черной монетой, нужно сначала попытаться представить, что с человеком могло произойти, поставить себя на его место. Ну, и сами вспомните, что когда вы не знаю, детей ставите в угол, вместо того, чтобы разобраться в том, что же там произошло, вы просто выгоняете и говорите, я не хочу, чтоб ты находился в моем пространстве. Стой в углу. Хотя на самом деле это совершенно контрпродуктивно. Именно поэтому мы с дочерью давным-давно договорились, что если она поведет себя неправильно, я ее зову, она садится ко мне на колени, я пытаюсь ее успокоить. — У меня на самом деле два вопроса. То, что Вы произвели этот эксперимент и открыли это соединение, это очень важный, конечно, шаг. Но на самом деле науке давно известно, что человек это социальное животное и на самом деле мы развиваемся в каких-то определенных условиях с определенной генетикой, то есть подвержены с одной стороны генетике, с другой стороны социуму. Во многом наши все действия предопределены. И то, что вы произвели это как бы следствие всей этой глобальной теории того, что человек находится в жесткой системе определенных условий. Второй вопрос. На самом деле западное общество находится в глубоком кризисе и в эру интернета глобализации происходит лишь усугубление этих процессов и уровень самоубийств в западном обществе на самом деле намного выше, чем у плановой Гвинеи, где люди продолжают жить общинным строем. И что вы предлагаете на основе всего того исследования, которое вы провели. Какое решение — больше сидеть в социальных сетях или больше тусить с друзьями и таким образом добиваться успеха. В чем ультимативное решение всей этой теории? ПОЛ ЗАК: Хорошие вопросы. Первый вопрос о пользе неропсихологии. Ну, можно, конечно, сказать, что мы — социальные животные и наш мозг отвечает за наше моральное или аморальное поведение. Ну, да, безусловно, это, в общем, всем известный факт. Нам гораздо интересней узнать конкретные механизмы предопределяющие конкретный механизм поведения. Нам интересно узнать, как вот этот рубильник, если хотите, моральности, аморальности двигать в разных направлениях. Мы в своей книге описываем еще один эксперимент. Мы на самом деле проводить ряд экспериментов в развитых странах просто не можем, потому что интернет у всех есть. Мы посмотрели, как себя ведут люди в интернете, при том, что интернет проводится в интернет-киоски в достаточно диких деревнях на трех разных континентах. И выясняется, что люди, которые пользуются интернетом, но при этом нормальные крестьяне. Поэтому они заходят в интернет, пользуясь там почтой, и смотрят погоду, потому что им урожай собирать. Вот они при этом проявляют большую склонность к каким-то социальным проявлениям. Они чаще вызываются делать какую-то необязательную работу. У них меньше проблем в вообще социальном взаимодействии. Вообще нейрологические исследования показывают, что чем чаще впрыскивается окситоцин, тем ниже порог для того, чтобы окситоциновый механизм вообще срабатывал. Ну, я понимаю все это и именно поэтому и работаю над собой. Принуждаю себя, если хотите, к большему спектру социальных взаимодействий. На мой взгляд, интернет не может быть заменителем социальных контактов. И больше того, было бы глупо давать всем общий рецепт пять твитов в день. Я понимаю, что люди разные. Есть люди очень робкие, социально тревожные. Если это нам всем, не знаю, тяжело вам сейчас с другими людьми — сидите в Твиттере, это тоже полезно. Ну, кстати говоря, таким замкнутым людям опять же полезно завести собаку, в отношениях с собакой точно так же генерируется окситоцин. В принципе, есть же масса различных социальных ситуаций. Можно и с друзьями встречаться и в клуб ходить, участвовать в каких-то добровольческих проектах. Если вам все это неинтересно — заведите домашнее животное. Потому что это все равно фундаментально одинаковый механизм. — Здравствуйте. Меня зовут Марина Мухлинец. Я специалист в области управления персоналом и сертифицированный практик в области нейролингвистики. Вы здесь говорили о том, что люди подвергшиеся насилию в раннем возрасте или в среднем возрасте, да, они в меньшей степени вырабатывают окситоцин, либо теряют способность к его выработке. В нейролингвистике есть несколько методов, которые работают с фобиями и страхами, которые являются причиной, как мне кажется, снижения уровня выработки окситоцина. Кроме того, налаживание социальных контактов, построение системы взаимодействия с людьми. Очень хорошо освещается в науке гештальт-терапевтами. Скажите, пожалуйста, исследовали ли вы уровень влияния тех или иных техник и технологий на уровень выработки окситоцина и, вообще, что вы думаете об этом? Спасибо. ПОЛ ЗАК: На самом деле не было подобных исследований. Хороший вопрос задаете. В принципе, у нас в книге целая глава посвящена клиническим исследованиям. Пока однозначных исследований в этой области не было, в частности в области НЛП. Но есть ощущение, что должна быть, конечно, взаимосвязь. Я вот, был на каком-то психиатрическом конвенте. Ну и на меня чуть ли не набросились психотерапевты. Стали говорить: «Дайте нам пару бутылочек окситоцина. Он очень нам нужен для нашей работы». Секундочку, если вы хорошие психотерапевты, у вас должны быть нормальные мягкие методики воздействия. Я в первую очередь верю в то, что нужно самому учиться, нужно тренировать, дрессировать свой собственный мозг. Хотя есть энное количество пациентов, в случае которых обосновано и необходимо фармацевтическое воздействие. Ну, мы знаем, что ряд лекарств стимулирует генерирование окситоцина и серотонина и ряд других гормонов. — Добрый вечер. Меня зовут Александр. Во-первых, спасибо за интересную познавательную лекцию. У меня на часть вопроса моего уже был ответ. Значит, вторая часть вопроса заключается в том, вот все исследования, которые у вас проводились уже, они в том или ином виде социальную составляющую задействуют, в том числе у меня был вопрос про отсутствие личного контакта, например, просмотр кинофильмов или видео, был приведен пример про просмотр видео в социальных сетях. Собственно, второй вопрос соответственно, про контакт с некоторым наследием культурным, музыкальные произведения и произведения живописного искусства, вот проводились ли такие исследования и есть ли какое-то об этом мнение? Спасибо. ПОЛ ЗАК: Слушайте, классный вопрос. Есть фрагментарные данные, которые подсказывают нам, что в принципе музыка и пение способствует выработке окситоцина, действительно талантливые произведения искусства имеют более мощный эффект. Еще больший эффект имеют фильмы. Но, в принципе шедевры литературные, шедевры изобразительного искусства, они все достаточно мощно воздействуют на нас. Они нас помещают в некий актуальный для нас нарратив. Я думаю, что в ближайшие шесть месяцев мы не будет знать наверняка, как работает эта взаимосвязь, насколько она сильна. В общем и целом мне кажется, что уже достаточно оснований поддерживать искусство, литературу, просто из каких-то социальных даже соображений. Пользуясь моментом скажу, что с огромным уважением отношусь к российской культуре, к российской литературе и балету. И вообще чувство прекрасного, безусловно, играет свою роль в выработке окситоцина. — Спасибо, Пол. Меня зовут Анна и я хотела у вас узнать ответ на следующий вопрос. Я впервые услышала об окситоцине, когда я читала руководство по подготовке к родам. И там этот гормон описывался как гормон, который запускает схватки. И у меня сейчас очень тяжело как-то в голове совмещается события. Вот, ваш рассказ о том, что это некоторая молекула, которая вызывает приятные эмоции и вот хочется обнять всех и мои ощущения, и я думаю, что это у многих такие ощущения, во время схваток, когда это сильная боль и в целом никого обнимать совершенно не хочется. Неужели это все один гормон? Спасибо. ПОЛ ЗАК: Отличный опять же нейропсихологический вопрос. Во-первых, это гормон, то есть он генерируется во вне мозга, но есть нейротрансмиттеры, действующие уже внутри мозга. Впрыск его координирует, то есть нейротрансмиттеры самого гормона. В части у нас поэтому, в общем-то, первое время были проблемы, потому что мы знали стандартные способы впрыскивания окситоцина, а именно роды, как-то это все проводить в лаборатории можно было, но как-то нам показалось, что лучше какой-то более изящный способ найти. При всем, при этом человеческие гормоны обычно оказываются многофункциональные в зависимости от ситуации, то есть от рецепторов, которые задействованы, они будут иметь разные функции. Кстати говоря, молекула эта впервые появилась в предках современных рыб 400 млн лет назад. Тогда отвечала за сексуальную репродукцию, за воспроизводство. Ну, и очень любопытно окситоцин работал. С одной стороны он притягивает вас к другим рыбам, а с другой стороны вас съедят. Дальше среди млекопитающих уже эта система эволюционировала, и стал понемногу окситоцин отвечать уже также и за заботу о потомстве. В человеческом мозгу есть дополнительные рецепторы, которые уже позволяют окситоцину влиять на наше настроение, на наши отношения с незнакомцами. Ну, я не знаю, некоторые люди дают имена своим машинам. Это же абсурд, казалось бы. Но это значит, что мы выстраиваем некую эмоциональную взаимосвязь с этим устройством на четырех колесах. ВЕДУЩИЙ: Спасибо, Пол. Ты знаешь, у нас последний вопрос сейчас будет. А потом мы тебя, наверное, отпустим. — Огромное вам спасибо. Аминьев Эварист, центральный суд высокотехнологичной психологии. Огромное вам спасибо за практически революционную лекцию для России, поскольку в России психобиология почти запрещенная наука даже сегодня. Многие из вопросов, которые здесь стояли, связь интроверсии, экстраверсии с биохимической индивидуальностью или вопросы об антропрометрических маркерах эмпатии или о биохимическом контроле реальной эффективности тренингов или психотерапии, они почти запрещены в России для исследований. У меня несколько вопросов персональных. Вы брали кровь из вены. Поэтому делали ли вы параллельно масиндометрию для анализа пектидов. Второе — раз брали кровь из вены, значит могли делать ПЦР диагностику. Были ли ПЦР исследования на маркеры генетические? И третий вопрос. Это индивидуальная чувствительность к окситоцину. Поскольку мы знаем, мы простой вариант, мы вкачиваем кальций, а кальций не усваивается. То есть одними людьми он может усваиваться хорошо. Другими не усваивается. Вопросов слишком много. Еще раз огромное спасибо за лекцию. ПОЛ ЗАК: Спасибо за профессиональные вопросы. Действительно интересные вопросы насчет рецепторов. Есть технология, собственно, использования радиометок как раз для контроля того, что происходит с рецепторами. Пока она, правда, не применялась к людям. При этом вариация среди животных огромная и мы рассчитываем, что подобным же образом будут реагировать и люди. Ну, при этом известно 250 нуклеотидных полиморфизмов. Да мы не очень пока понимаем, как они устроены. Понимаем, что некоторые вариации отвечают, характеризуются большим уровнем эмпатии. Мы сейчас ведем исследования в этой области, но пока четкого понимания вопросов нет. Нам по-хорошему нужно провести такой полноценный анализ вообще обработки окситоцина, ну а также специализацию различных окситоциновых рецепторов в мозге и теле человека. Тем более, что в кишечнике тоже есть. Есть такое выражение — внутреннее чутье. И это не случайное выражение. Действительно, огромное количество рецепторов находится именно там — внутри в кишечнике человека. Собственно, у нас есть ролик, который как раз показывает различные участки тела, в которых сосредоточено большее количество рецепторов. Ну, больше того, нам, конечно, интересно как все это можно использовать, все эти находки и в индивидуальном и в организационном уже разрезе и какие важно общесоциологические выводы делать. При всем при этом мы, конечно, первые исследования в журнале Nature опубликовали в 2005 году. Тогда впервые написано было о том, чем мы занимались. Но, это было всего 7 лет назад. С научной точки зрения небольшой срок. На сегодняшний день аналогичными исследованиями по всему миру занимается, может быть 6-8 лабораторий. Я думаю, лет через 5-6 мы уже будем знать гораздо больше, чем сейчас. Я спокоен, потому что на мой срок еще исследований хватит. Ну, что же. Спасибо вам большое за внимание. Было с вами очень приятно общаться. Ну, и надеюсь, мы с вами встретимся лично когда-нибудь. digitaloctober.ru
read more...

Вводим молекулу – любовь есть, блокируем молекулу – любви нету

Профессор факультета фармацевтики Страсбургского университета, директор Лаборатории терапевтических инноваций Марсель Ибер прочел на Пикнике «Афиши» лекцию «Химия любви». Slon публикует сокращенную версию этой лекции. Я химик, занимаюсь разработкой различных лекарств, такими серьезными вещами, как борьба с раком, со старением. Но однажды я задумался о химической составляющей любви. Мы изучаем стресс, болезни – а что происходит в человеке во время любви, какие химические процессы? Для начала я задался вопросом: а что такое любовь? Я привык подходить к предмету своих исследований основательно. Если вы зададитесь вопросом о том, что такое, например, рак, то найдете четкое определение рака, подробную классификацию его типов. Но когда мы стали выяснять, что такое любовь, и попытались поднять научную литературу на эту тему, то не нашли вообще ничего. То есть в области науки этим вопросом вообще никто не занимался. И нам пришлось читать философов и поэтов, чтобы хоть как-то определиться с этим понятием. Мы ведь знаем, что слово «любовь» имеет множество значений – любовь может быть материнской, братской, она может быть потребностью, а может быть подарком. Иногда любовь – это чистый наркотик, тяжелая аддикция. Страсть, нежность, зависимость – самые разные явления называют любовью. Еще древние греки делили любовь на виды. Они выделяли семь видов любви, но не будем слишком углубляться, рассмотрим три: эрос, филию и агапе. Эрос – это любовь-страсть, это вожделение, потребность обладать другим человеком. Эрос никогда не бывает счастливым – да, вожделение может быть удовлетворено сейчас, но потом оно возникает снова. Филия – совсем другой тип любви, такая любовь – счастье. Вы радуетесь, когда видите другого человека, вам нравится пить с ним чай или делать что-то вместе. Агапе ближе к милосердию, это любовь без страсти, это сочувствие, сострадание, потребность помочь другому. Поведение человека в зависимости от типа любви, конечно же, сильно отличается. И если вы почитаете стихотворения о любви с этой точки зрения, вы увидите, насколько они разные. Положим, мы немного определились с тем, что называем любовью. Теперь определимся, а что такое человек? 70 процентов воды, 3-4 килограмма костей, все остальное – органика, молекулы. Человек – это большой мешок с молекулами. Все, что происходит внутри нас, имеет молекулярный характер. Жизнь – это взаимодействие молекул. Много сотен лет человека изучали на уровне органов. В начале XX века мы перешли на уровень клетки, а в последние пятьдесят лет – на молекулярный уровень. Думаю, понадобиться еще лет двадцать, чтобы окончательно понять, как устроен человек. Манипулируя с количеством окситоцина, можно полностью изменять поведение Значительному прорыву в том, что касается изучения эмоций, мы обязаны нейробиологу и фармакрологу Томасу Инселу, ныне директору Национального института психического здоровья США. Инсел изучал поведение мышей – его интересовали отношения между матерью, отцом, мышатами. Особенно его интересовала тревожность у мышей, потому что он занимался препаратами для приглушения тревожности, анксиолитиками. Если он отрывал мышонка от мамы, мышонок начинал пищать и метаться. Инсел давал мышонку анксиолитики, и мышонок успокаивался. Так они с мышами проводили время. Однажды, это было в 2000 году, Инселу рассказали об одних очень странных крысах, интересных своей не типичной для крыс моногамностью. Эти крысы образовывали пары на всю жизнь, вместе растили детенышей и являли собой пример удивительной заботы друг о друге. Что особенно занятно, рядом с теми же крысами жили другие крысы, и у них все было гораздо менее романтично – они спаривались с кем попало и особо своим потомством не занимались. Хорошие крысы жили под горой, а плохие на горе. При этом крысы принадлежали к одному и тому же виду, они ничем вроде как не отличались. Инсел, конечно, очень заинтересовался и теми, и другими крысами, принялся их изучать. Как именно он их изучал: отловил и на горе, и под горой крыс, взял у них анализы, стал исследовать эти анализы в своей лаборатории. Он сравнивал анализы хороших и плохих крыс, пытаясь найти отличие на молекулярном уровне. Но все было одинаково. Он долго бился и наконец обнаружил разницу в количестве двух гормонов, вазопрессина и окситоцина. У крыс с хорошим поведением уровень окситоцина был высоким, а у плохих крыс – низким. Инсел пошел дальше: он ввел плохим крысам окситоцин. И что же: эти распутные крысы, которые совершенно не интересовались своим потомством, стали верными супругами и прекрасными родителями. Продолжая эксперимент, Инсел блокировал окситоцин у хороших крыс – и верные супруги и прекрасные родители испортились во всех отношениях, они сразу же превратились в распутных и равнодушных. Оказалось, что манипулируя с количеством окситоцина, можно полностью изменять поведение этих животных. Материнская любовь, отцовская любовь, моногамия и полигамия – выяснилось, что все это зависит от какой-то молекулы. Всего лишь один гормон – и ужасное становится прекрасным и наоборот. Мы привыкли относиться к материнской любви как к самой возвышенной вещи на свете, а что мы видим: вводим молекулу – любовь есть, блокируем молекулу – любви нету. Высокий уровень окситоцина делает самок бесстрашными Вазопрессин и окситоцин – это очень простые молекулы, маленькие пептиды, их легко можно создать самим хоть в гараже. Что характерно – во всех видах живых организмов эти гормоны неизменно находили, то есть они принципиально важны для эволюции. Интересно, что окситоцин исследовали и раньше – это тот гормон, который вырабатывается во время беременности начиная примерно с пятого-шестого месяца, именно благодаря ему у женщин появляется молоко. Женщина – как и любое млекопитающее – в огромном количестве выделяет этот гормон в момент родов. Если роды задерживаются, врачи используют этот гормон, чтобы ускорить роды – и в таком качестве он хорошо изучен. О значение окситоцина для родов и грудного вскармливания известно уже лет пятьдесят. Но в последние десять лет стало понятно, что мы недооценивали этот гормон, и от него зависит гораздо больше. В Израиле недавно провели масштабное исследование женщин, которые недавно родили. И что же выяснилось? У женщин с высоким уровнем окситоцина были прекрасные отношения с новорожденными, полная гармония и взаимопонимание. У женщин с недостатком окситоцина возникли проблемы и со вскармливанием малышей, и со взаимопониманием – у них все было более нервно и напряженно. Что происходит в этой ситуации с отцами? Если женщина вырабатывает окситоцин, то и мужчина, наблюдая за ней, эмпатически заражается этим и тоже начинает его вырабатывать. Если между женщиной и мужчиной устанавливается тесная эмпатическая связь, они вместе вырабатывают окситоцин и становятся прекрасными заботливыми родителями. Мы выяснили еще, что высокий уровень окситоцина делает самок бесстрашными – они вообще ничего не боятся, они готовы на все, чтобы защитить своих детенышей. А если окситоцина не хватает, страхов гораздо больше. Страх перед собаками, например, обычно свидетельствует о недостатке окситоцина. Период послеродовой депрессии сопровождается резким падением окситоцина – как только его уровень выравнивается, депрессия уходит. Но если его уровень по каким-то причинам не выравнивается, депрессия может затянуться на месяцы и даже годы. Когда малыш пьет молоко матери, он получает вместе с молоком свою дозу окситоцина. И это действует на него как экстази – это своеобразный наркотик, есть молоку ребенку очень приятно. Поэтому младенцы хотят есть как можно чаще – сам процесс им ужасно нравится, молоко делает их счастливыми. Когда все происходит удачно, мать вырабатывает с кормлением окситоцин и для себя, и кормление становится удовольствием для обоих. Это не просто удовольствие, но еще и залог будущих гармоничных отношений, крепкой привязанности. Окончание грудного кормления может быть очень болезненным и для матери, и для ребенка – это может быть даже похоже на наркотическую ломку, потому что оба перестают получать привычную дозу окситоцина. «Ты извини, но это не моя вина, я просто биологически так устроен» Мы исследовали более пятисот взрослых мужчин – мы старались выбирать мужчин, из поколения в поколение отличающихся верностью и заботой о детях, и мужчин, которые сами выросли без отцов и продолжают ту же линию с собственными детьми. И нам удалось выделить ген, который отвечает за стабильные отношения, – у верных мужчин цепочка этого гена гораздо длиннее, чем у неверных. С мышами мы заходили дальше – пересаживали неверным мышам ген верных и добивались потрясающих результатов. Мать-мышь, бросившая своих новорожденных детей на произвол судьбы, возвращалась к ним и начинала заботиться о них, являя чудеса самоотверженности. С людьми мы пока не решаемся так экспериментировать. Но в любом случае могу порадовать тех молодых людей, которым не удается хранить верность своим подругам. Теперь у вас есть оправдание – вы можете говорить: «Ты извини, но это не моя вина, я просто биологически так устроен». Конечно, гены не все решают. Гены дают нам предиспозицию – но есть воспитание, традиции, уклад жизни, культура, опыт, и все это серьезно меняет нашу личность. И мы находим людей без генетической предрасположенности к верности, которым тем не менее удается быть прекрасными супругами и родителями. Как вырабатывается окситоцин? Посмотрите на другого человека с нежностью, и этот человек начнет вырабатывать окситоцин. Погладьте его – окситоцина станет больше. Поцелуйте его – окситоцина станет еще больше. Если перед вами человек, с которым вы хотите связать себя надолго, обнимайте и целуйте его как можно чаще. Но будьте осторожны с объятиями и с поцелуями, если не хотите чрезмерной привязанности и близости, – выработанный окситоцин может далеко завести вашего партнера. Во время секса и особенно оргазма окситоцин вырабатывается в огромных количествах, и это работает на вашу связь. С одним и тем же партнером это работает несколько лет – а потом, как правило, потихонечку исчезает. Почему? Природа считает, что около трех лет достаточно для того, чтобы женщина забеременела и малыш успел немного подрасти. Говорят, страсть слепа. Да, но она слепа шесть месяцев, год, максимум три года – для того, чтобы пара продолжала существовать и дальше, нужно уже нечто большее, чем голое влечение. Окситоцин – это наркотик, а для жизни этого недостаточно. Что будет, если мы получим возможность контролировать любовь? Окситоцин контролирует не только отношения внутри семьи, но и отношения в обществе – если у ребенка мало окситоцина, он не может полноценно контактировать с окружающими. У него слишком много страхов, и он становится аутистом. Был проведен опыт – детям-аутистам давали окситоцин, и они начинали смотреть людям в глаза. Обычно же они не смотрят другим в глаза, а отворачиваются, смотрят в сторону. Окситоцин отвечает за доверие, за симпатию к другим. Мы проводили эксперимент с двумя группами студентов – одной дали подышать окситоцином, другой нет, и у обеих групп незнакомые люди попросили в долг деньги. 80% процентов участников окситоциновой группы дали деньги. В группе без окситоцина деньги не захотел дать ни один человек. То есть окситоцин помогает устанавливать между людьми связи. Без него любить ближних, а тем более дальних становится гораздо сложнее. Были исследованы волонтеры благотворительных организаций – предсказуемо выяснилось, что у них с окситоцином все в порядке. Конечно, культура и воспитание чрезвычайно важны. Но нельзя не принимать во внимание и молекулярные механизмы человека, его генетические предрасположенности. Наверное, если вы живете в горах в Швейцарии, хронический недостаток окситоцина у вас может и не вылиться в тревожное состояние и депрессию. Но если обстоятельства вашей жизни располагают к тому, чтобы часто и сильно нервничать, – если вы, не дай бог, теряете близких или попадаете в аварии, – ваши предрасположенности могут сыграть дурную роль. Возникает вопрос, не могут ли такие молекулярные исследования принести вред, стоит ли их продолжать? Что будет, если мы получим возможность контролировать любовь? Эта идея кажется опасной, так мы дойдем и до изобретения приворотного зелья. Да, крайне полезной представляется работа над препаратами, снижающими тревожность, но как избежать недозволенных манипуляций над людьми? Но это вечный вопрос. Человек приручил огонь, потому что огонь – это тепло. Но огонь при неосторожном обращении – это и пожар. Окситоцин уже продается, и это не секрет, его легко купить через интернет. Считаю своим долгом предупредить, что если вы соберетесь его употреблять, то покупайте его в виде назального спрея – его не имеет смысла принимать внутрь, его нужно вдыхать в ноздри. Если вам кажется, что он поможет вам в ваших любовных делах, – ну что ж, может быть. Но мы же понимаем, что любовь не сводится к гормонам и генетике. И уж точно относиться друг к другу с нежностью, обнимать и целовать друг друга можно и не задумываясь о том, какие именно молекулярные механизмы вами движут. slon.ru
read more...

Как клетка становится опухолевой

Доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН Юрий Маркович Васильев рассказывает о доброкачественных и злокачественных опухолях, которые образуются в результате генетических изменений (мутаций) клетки. Культура
read more...

Клетка - чудо динамической архитектуры

Еще 150 лет назад великий немецкий патолог Рудольф Вирхов сказал: "Наш организм есть государство клеток". В нем имеются разумные системы, органы и ткани, взаимодействующие друг с другом. О том, каким образом клетки собираются в столь сложную систему, рассказывает доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН Юрий Маркович Васильев.
read more...

Как мозг сортирует большие и малые предметы

Мозг распределяет большие и маленькие предметы по разным отделам — в зависимости от того, можно ли считать объект деталью ландшафта или же он соразмерен человеческому телу и его можно взять в руки. Активность коры мозга (боковая и нижняя поверхности); синим выделены зоны, реагирующие на большие предметы, жёлтым — на маленькие. (Рисунок авторов исследования.) Исследователи из Массачусетского технологического института (США) выяснили, что наш мозг сортирует предметы по размеру: представления о больших вещах обрабатываются в одной зоне мозга, о маленьких — в другой. Результаты работы опубликованы в журнале Neuron. В ходе эксперимента среди прочего учёные просили добровольцев посмотреть на большой либо маленький предмет, а также представить тот или другой; одновременно, разумеется, шла запись активности мозга. Оказалось, что большие объекты (например, стол, стул) обрабатываются в парагиппокампальной извилине, а малые (скажем, скрепка, ягода клубники) — в нижней зоне височной области. Это заодно объясняет, что для мозга является большим, а что — малым. Данные о больших предметах обрабатываются той же областью, которая отвечает за ориентацию на местности и пространственную память, то есть большой предмет — это тот, что служит важной деталью ландшафта. Малые же предметы попадают в обработку в участок коры, который отвечает за манипуляции руками и включается, когда мы берём в руки молоток или отвёртку. То есть малый предмет — это тот, который соразмерен человеческому телу; его можно взять в руки и использовать как инструмент. Учёные полагают, что такая сортировка имеет значение и для других функций мозга: например, для распознавания объектов внешнего мира, для визуальной памяти и т. п. Разумеется, было бы интересно узнать, с помощью какого механизма зрительная информация об объекте распределяется в зависимости от его размера и что делает мозг в случае разноразмерных, но качественно одинаковых объектов. Сами исследователи говорят о большом практическом значении полученных результатов, которые могут пригодиться, например, в робототехнике, когда роботов надо научить различать окружающие их предметы. Компьюлента
read more...

Геномы и эволюция

ЕСТЬ ВИДЕО Я так же, как Кирилл Юрьевич Еськов, начну с некоторой полемики, а потом уже буду говорить что-то более содержательное. Многие люди считают доблестью сказать, что они не верят в эволюционную теорию Дарвина. Это не хорошо и не плохо, но в этом высказывании каждое слово лукавое. Во-первых, слово «верю». Как это обычно произносят: «Вы верите в Дарвина, а я верю в Бога». Ну, и дальше начинается спор, чья вера круче. Однако когда это слово произносят ученые, это означает примерно следующее: «Я ознакомился с этой теорией, посмотрел, кто с ней спорит, какими фактами она опровергается, а какими подтверждается, и я с ней согласен». Так длинно никто не говорит, а говорят «я верю». И из-за этого возникает довольно неприятное терминологическое смещение, потому что спор сразу имеет опасность сместиться на какой-то эзотерический уровень, что и не поучительно, и толку от этого никакого нет Потом, «эволюционная теория Дарвина». Все очень любят цепляться к слову «теория». Говорят: «У вас же теория, она же не доказана. Когда она будет не «теория», а «наука», тогда и приходите». На самом деле, теория Дарвина, это, во-первых, уже не совсем «Дарвина», и об этом я еще скажу, а, во-вторых, это исторический термин, точно так же, как была квантовая теория, а теперь это «квантовая физика», и про теорию уже и разговоров нет. И здесь ситуация такая же, просто слово «теория» осталось от прошлого. И теперь про теорию Дарвина. На прошлой лекции этого цикла вышел замечательный человек, который раза три спрашивал Кирилла Юрьевича: «ну все-таки Дарвин же был неправ?» Со времен Дарвина (12.02.1809 – 19.04.1882) прошло 150 лет – как раз сейчас начнутся всякие юбилеи – и понятно, что 150 лет назад люди знали биологию хуже, чем сейчас, и что можно цепляться к мелочам и говорить «Вот, вы с этим Дарвином носитесь, а у него и это неправильно, и то тоже неправильно». Это, на самом деле, опять подмена понятий: спор идет не на том поле. И, наконец, слово «эволюционная»: естественно, мы будем говорить про эволюцию, и я попробую потом про это поговорить подробнее. Про эволюцию можно говорить с совершенно разных позиций. Нормально это понимать так: живые существа могут меняться довольно сильно и, несмотря на обилие видов, они связаны непрерывной цепочкой изменений. Есть ортодоксы, как поп Сысоев, который просто повесил у себя на сайте анафему тем, кто учит теории Дарвина, смущая этим неокрепшие души. Есть более тонкие люди вроде дьякона Кураева, которые говорят, что нет, конечно, не нужно понимать Библию настолько буквально, «все строго за шесть календарных дней», и «сотворил человека из глины» тоже можно понимать метафорически: под глиной нужно понимать обезьяну, а под сотворением – превращение ее в человека. Примечательно, между собой эти два деятеля не спорят, и друг друга в полемике не упоминают, но зато Кураев, когда говорит про тех, кто понимает Библию буквально, предпочитает говорить о «протестантских креационистах». А дальше оба цитируют высказывания отцов церкви, и про каждое подробно выясняют, нужно понимать его буквально, и тогда анафема, или не буквально, и тогда можно говорить про эволюцию. Вот такие научные споры. На этом я прекращу эту филиппику и расскажу о чем-нибудь более содержательном. Те основные идеи, которые сформулировал Чарльз Дарвин в книге «Происхождение видов путем естественного отбора» (1859) и Альфред Уоллес (Wallace, 1823-1913) в брошюре, которая я не помню, как называлась (ред. - "Вклад в теорию естественного отбора", 1870), это, во-первых, эволюция в собственно узком смысле, то, что виды могут переходить друг в друга и накапливать серьезные изменения, а, во-вторых, то, что эти изменения происходят под действием естественного отбора. И классический дарвинизм на этом, насколько я понимаю, и заканчивается. Есть альтернативные попытки объяснения эволюции: стремление живых существ к совершенству и т.д. Но они происходят оттого, что очень трудно себе представить психологически, что, накапливая такие маленькие изменения, можно дойти до изменений радикальных. Мне кажется, что это вызывается то ли недостатком, то ли избытком воображения, и еще тем, что жизненный опыт человека не позволяет ему думать и представлять себе большие отрезки времен, скажем, миллион лет. А кошка не превращается в собаку за 50 лет, и в этом нет ничего удивительного, или, точнее, общий предок кошки с собакой не превращается ни в кошку, ни в собаку за такое время. Если лучше сформулировать, то людям кажется, что таким случайным отбором и мелкими различиями нельзя достичь различий глобальных. Как оно так получается, я еще буду рассказывать. А первая проблема дарвинизма, с которой он столкнулся, это то, что непонятно, на что и как этот отбор действует. Понятно, что, если у тебя длиннее ноги, то ты быстрее бегаешь, но неясно, как это может закрепиться в последующих поколениях. У Дарвина, по-видимому, никаких идей на этот счет не было. Есть замечательная легенда, что в бумагах Дарвина нашли нераспечатанное письмо от Менделя (Mendel, Gregor Johann) (1822-1884), т.е., от человека, который стал отцом современной генетики. Но, по всей видимости, хотя они действительно были почти современниками, это неправда, потому что, во-первых, не находили никакого письма, а во-вторых, из психологических соображений, потому что про Дарвина известно, что он к своей корреспонденции относился очень внимательно и на все письма отвечал. Но на самом деле очень хочется, чтобы было так, это же создает замечательную драматическую историю. Вся современная синтетическая теория эволюции и основана на соединении идей о естественном отборе и субстрате, на который отбор действует. Одним из хорошо обоснованных возражений против Дарвина был так называемый «кошмар Дженкина» (1867), по имени человека, который его придумал. Он состоит в следующем: представим, что у кого-то из вас случайно появился какой-то новый, очень хороший признак. Дальше, у каждого живого существа по двое родителей, поэтому у следующего поколения будет уже только половинный признак, и т.д. – и это очень скоро размоется. Через несколько поколений отбору не на что будет действовать, и потомки этой особи будут неотличимы от всех остальных. И замечательная вещь, которая проистекла из понимания генетики, показала, что на самом деле происходит не так, что есть дискретные единицы наследственности – гены, пока про их физическую природу можно даже не говорить, и влияние отбора проявляется в том, что частота вариантов этого гена из поколения в поколение меняется. Если отбора нет, если ситуация нейтральна, то есть известная теорема, что при отсутствии отбора частота вариантов гена в одном и в другом поколении будет одинаковой. Это довольно простая выкладка, называется «закон Харди-Вайнберга» (1908). Если же отбор есть, то особи, обладающие благоприятным признаком, будут выживать чуть лучше и иметь чуть больше потомства, и тогда в следующем поколении частота соответствующего варианта будет чуть больше. И мутации, новые признаки появляются, действительно, случайно, и они могут уйти в небытие, что чаще всего и происходит, но иногда под действием отбора могут совсем вытеснить то, что было раньше, и тогда происходит полная смена варианта гена. Это не очень сложно, и в начале прошлого века это уже поняли. Теперь мне на две минуты потребуется провести биологический ликбез (слайд 2). Нужно знать следующее: есть ДНК, это очень длинная молекула, она состоит из 4-х типов элементарных единиц (нуклеотидов), у человека ее длина 3 млрд., у бактерий – 3 млн. В ней бывают гены. Гены – это участки ДНК, которые кодируют белки. А белки – это то, что работает в клетках: ферменты, строительные материалы. Белок в первом приближении – это тоже линейная молекула, состоящая из мономеров (аминокислот), из другого стандартного алфавита. ДНК скручена в спираль, а белок тоже скручен в компактную глобулу, но это уже не очень существенно. И перед геномом есть участки ДНК, которые ничего не кодируют, а отвечают за регуляцию: когда будет экспрессироваться белок, а когда нет. Пока этого должно хватить. С чем имеет дело современная эволюционная биология? Представим себе игру в испорченный телефон (слайд 3), только человек, который говорит, говорит не одному, а сразу двум. И вот в разные стороны происходит передача какого-то сообщения, и все время с искажениями, так, что к последним крайним особям этого ряда пришло совсем не то, с чего начали. И важно то, что то, что услышали двое соседних, которые услышали от одного и того же, отличается между собой не очень сильно, а то, что услышат два члена, далеко отстоящих друг от друга, очень отличается, потому что много актов передачи прошло. Теперь представим себе, что мы ничего этого не знаем, а просто смотрим на целый ряд разных сообщений – последовательностей белков. Некоторые из них похожи, кто-то больше, кто-то меньше (слайд 4). И вот, мы берем самых похожих и смотрим на то, какой у них мог бы быть общий предок (слайд 5). И вообще считаем, что он являются ближайшими родственниками друг друга. И дальше поднимаемся по это цепочке, всякий раз считая, что самые похожие белки – это те, которые происходят от общего предка (слайд 6). И, поднимаясь по этой цепочке, мы можем реконструировать их эволюционную историю и сказать, какие белки разошлись недавно, а какие давно. Идея этого, как всегда, принадлежит Крику. А первые подсчеты такого сорта сделал Марголиаш в 1963 году. Он просто взял один конкретный белок у разных существ и посмотрел число различий в его последовательности в разных парах. Результаты оказались с одной стороны, ожидаемыми, с другой стороны, разумными. Белок состоит из 104 аминокислот. Число различий между лошадью и свиньей было 3, между лошадью и тунцом – 19, а лошадью и дрожжами – 44. И это примерно соответствует нашим преставлениям о том, как эти существа друг на друга похожи. Первые попытки рисования деревьев (слайд 7) – это примерно тогда же Полинг (тот Полинг, который Лайнус Полинг) и Эмиль Цукеркандль. А вот эта картинка (слайд 8) – типичное дерево из современной статьи. Тут тоже взят один белок, и много разных существ, и это то, к чему все привыкли. Замечательно другое: Та процедура, о которой мы рассказывали, т.е., последовательное объединение, заодно реконструирует последовательности во внутренних узлах этого дерева. Сейчас есть наука, которая называется молекулярная палеонтология. Вот мы возьмем белок, и будем реконструировать его историю. А потом будем смотреть на его физические свойства и по этому будем пытаться реконструировать, как разные животные жили когда-то давно. Например, то, что я показываю (слайд 9), – это зрительный пигмент динозавров. Измерили его спектр поглощения, оказалось, что он очень хорошо поглощает в области красного спектра, а это характерно для существ, живущих в сумерках, и после этого стали, с некоторой долей юмора, обсуждать, что, по-видимому, динозавры охотились вечером. Сейчас этим занимаются все больше. Теперь можно обсудить, какая польза в народном хозяйстве от этой деятельности. Я не сказал, что, когда мы рисуем филогенетические деревья, то считаем, что количество накопленных замен примерно равно прошедшему времени. Вот это дерево (слайд 10 слева) не похоже на другие: у него есть основной ствол и много коротеньких веточек. Это эволюция штаммов (разновидностей) вирусов гриппа. Он меняется очень быстро, поэтому это как раз то, что мы можем увидеть в реальном времени. Это дерево штаммов, циркулировавших с 1983 по 1998 гг. Видно, что если кто-то один оказывается удачливым, то он дальше становится источником для следующих поколений. Вот тут, например (показывает), сосуществовало какое-то время две основных линии, а потом одна все-таки исчезла. А картинка с ВИЧ, то есть с вирусом СПИДа (слайд 10 справа). И это, наверно, первый случай, когда теория молекулярной эволюции применялась в судебной практике – не эволюцию судили, а эволюция была доказательством. Ситуация была такая: один дантист во Флориде заразил кучу своих пациентов СПИДом, и когда его судили, адвокат сказал: «Как же так, говорят, что он один всех заразил, а последовательности вирусов у всех разные». Дело в том, что ВИЧ меняется совсем быстро, и даже внутри одного человека живут популяции несколько различающихся вирусов. И тогда нарисовали это дерево и показали, что штаммы вируса, выделенные из дантиста, и штаммы, выделенные из пациентов, образуют плотную ветку, т.е., являются ближайшими родственниками друг другу. А порядок их ветвления соответствует записям в книжке дантиста, т.е., он их заражал в том порядке, в каком они записывались на прием. И еще один пример пользы в народном хозяйстве, то есть, скорее, вреда – это устойчивость бактерий по отношению к лекарствам (слайд 11): мы пытаемся лечить что-то антибиотиками, бактерии приобретают устойчивость к ним, и антибиотики перестают действовать. Бывают разные механизмы, но один из них состоит в том, что белок, который разлагает антибиотик и делает его безвредным для бактерий, меняется, когда мы начинаем применять новые лекарства, которые он раньше разлагать не мог. То есть, начинают с природного антибиотика, выделенного из каких-нибудь существ, скажем, грибков или актиномицетов. Но природные антибиотики – это средства борьбы микроорганизмов друг с другом, и они боролись друг с другом гораздо дольше, чем мы пытаемся лечить свои болезни. Поэтому были и какие-то средства защиты от этого антибиотика, например, как в нашем случае, бактерии умели его разлагать. Тогда мы начинаем усовершенствовать антибиотик, и бактерии его сначала разлагать не могут. Но тогда белок, который его разрушал, тоже начинает меняться, чтобы разрушать теперь уже эти новые антибиотики. В природе такая же гонка вооружений происходит. Здесь речь идет о конкретном белке, который дает устойчивость к антибиотику уже третьего поколения. Отличие его от исходного состоит в пяти позициях – это пять мутаций. Авторы статьи сделали следующее: они синтезировали все возможные промежуточные варианты исходного белка, с одной мутацией, двумя и так далее, и посмотрели, какие из них дают устойчивость. Тут существенно вот что: ясно, что трудно себе представить, что все пять мутаций произошли одновременно. Поэтому они должны были происходить последовательно, и каждая последующая мутация должна давать селективное преимущество по сравнению с предыдущей. Когда вы делаете точечные замены, каждый белок должен быть более эффективным, чем предыдущий, потому что, если он будет хуже, этот вариант никогда не закрепится, не заменит существующий. И оказалось, что есть только один путь, который удовлетворяет этому критерию. Почему это важно для теории эволюции. Иногда говорят: «Как же вы хотите, чтобы у вас были изменения, у вас же промежуточные формы будут такими уродами, которые ни к чему не приспособлены и выживать не будут». Оказывается, что нет: этот пример показывает, что есть последовательность эволюционных событий, когда у промежуточных форм, каждый новый вариант лучше предыдущего. А есть и второе частое возражение: «Смотрите, вот средняя длина белка примерно 300 аминокислот. Разных аминокислот – 20. Поэтому разных возможных белков – 20 в степени 300, очень много. Как же вы хотите, чтобы у вас случайно образовались современные белки, если перебором вы этого никогда не достигнете». Это тоже неправда, потому что перебор охватывает небольшое число позиций. Вам не нужно перебирать все, а достаточно поменять одну позицию, посмотреть, что было и что получилось, и, если стало лучше, то это стало новой нормой, и дальше меняется следующая позиция. Пример с лекарственной устойчивостью показывает, как это бывает. Вообще, это все достижения последних лет, когда стало много последовательностей и стало возможно не просто махать руками, а что-то предъявлять в качестве доказательств. И это, по-моему, довольно красиво и довольно убедительно. Второе, что стало как следует ясно тоже в последнее время, – это что белки, помимо способа эволюционировать точечными изменениями, еще могут и обмениваться большими фрагментами (слайд 12). То, что нарисовано здесь одинаково – это родственные кусочки в белках. Эти белки делают примерно одно и то же, но эти кусочки составлены в них по-разному. То есть, когда вы хотите сделать большой разумный белок, вы можете, его, грубо говоря, отобрать по частям, и только потом эти части приблизить друг к другу. Например, у вас был белок, который умел хватать один субстрат, и другой, который умел хватать другой субстрат, и если вы сумеете сделать из них химеру, то она сможет хватать оба субстрата и, если повезет, катализировать реакцию между ними. И таких примеров – глобальных перестроек в белках – накоплено очень много. А такие перестройки уменьшают перебор до вполне обозримых величин и, стало быть, времен. Откуда вообще берутся новые белки? Во-первых, как я сказал, за счет перетасовки частей старых. Во-вторых, гены могут дуплицироваться (слова «гены» и «белки» я употребляю через раз, имея в виду, что в первом приближении между ними есть взаимно однозначное соответствие; в геноме происходят изменения на уровне ДНК, а видим и изучаем мы их на уровне белка). Могут происходить дупликации, когда вместо одного гена стало два, сначала идентичных, а потом они расходятся и набирают разные функции. И эти функции могут быть очень интересными. Например, кристаллины, белки хрусталика глаза: это молодые белки, они могут быть очень специфичны для узких групп зверюшек. По происхождению это все ферменты, т.е., белки совсем другой функции, а здесь от них требуется, чтобы они давали прозрачный кристалл. Или, например, у рыб, которые живут в холодных морях, есть белки-антифризы. Они появились, потому что требуется, чтобы у них не образовывались хрусталики льда. Они тоже рекрутированы из белков совсем другого происхождения. Они похожи сейчас по строению, у них основное – это длинные периодические повторы, но по происхождению совершенно разные, это видно по последовательности. Смотрели на северную треску, и на антарктическую нототению, это совершенно разные таксоны, у которых конвергентно образовались белки с новой похожей функцией. Еще стандартный вопрос: «Вот вы рисуете деревья, а откуда вы знаете, что они правильные?» Во-первых, можно смоделировать эволюцию, а потом посмотреть, воспроизводит ли ее наше дерево. Можно еще нарисовать дерево по одной половине белка и отдельно по другой, и хорошо бы, чтобы они были одинаковым, потому что эволюция для них происходил одновременно. Есть и другие способы, но, в любом случае, это можно проверить. Кроме того, можно смотреть не только на согласованность деревьев для левой и правой половин белка, но и согласованность деревьев для разных белков из одного и того же набора организмов. И оказывается, что они действительно похожи. И, кроме того, эти деревья согласуются со здравым смыслом, они похожи на те, которые строили палеонтологи и морфологи, до тех пор, пока они не начинали спорить друг с другом. Это дает повод думать, что те деревья, которые мы строим, адекватные, и с их помощью можно заполнять какие-то лакуны. А после этого начинается нормальная деятельность по сопоставлению молекулярных и морфологических данных. Палеонтологическая летопись при этом дает привязку по времени, потому что вы видите, когда появляются на этом дереве таксоны. Вот замечательная картинка (слайд 13), которая ничему не служит, просто, видимо, это первое дерево, оно взято из записной книжки Дарвина. Ну вот, а когда у вас есть достоверное молекулярные деревья с хорошим разрешением, то дальше можно вернуться назад, посмотреть на морфологические признаки и посмотреть, как эти морфологические, поведенческие, и всякие другие признаки, проявляются на дереве. И это очень большая, красивая и одна из последних областей, которыми люди много занимаются. Оказывается, что иногда молекулярные деревья вызывают переоценку таксономий. Когда таксономия не совпадает с морфологическим деревом, то часто оказывается, что есть и какие-то другие морфологические признаки, которые с деревом согласованы, но которые раньше считались не важным. То есть, это иногда дает довольно сильную переоценку морфологической картины. Долгин. Может быть, какой-нибудь пример такого пересмотра? Гельфанд. Пожалуйста. Есть южноамериканская птица тукан, с колоссальным клювом, примерно с саму птицу. Ее ближайшие родственники, с маленьким клювом – одни из Старого Света, а другие – южноамериканские. И думали, естественно, что те группы, которые с маленьким носом, – родные друг другу, а с большим – «двоюродные». Оказалось, что нет, что тукан родственен южноамериканской группе, у которой маленький нос, а африканские и азиатские – это отдельная группа. То есть, морфологический признак, размер клюва, тут не является определяющим. Даже ясно, почему – еще Дарвин на галапагосских вьюрках видел, что размер клюва – очень подвижный признак. Вот еще пример: секвенировали кусочки генома мамонта, и оказалось, что он является ближайшим родственником азиатскому слону, и двоюродным – африканскому, и еще, кроме того, оказалось, что африканских слонов два вида. Раньше на это не обращали внимания, хотя замечали, что внешний вид тех, кто живут в саванне и тех, кто живут в пустыне, отличаются друг от друга. А оказалось, что это совершенно две разные популяции, которые не скрещиваются. Или, скажем, оказалось, что киты – ближайшие родственники гиппопотамов, потом и палеонтологи нашли промежуточные формы. Ну, про это еще в Книге Иова было написано, там Левиафан и Бегемот… Теперь мы можем смотреть на совсем полные геномы. Геном – это вся ДНК, которая есть в данном живом существе. Я сначала расскажу байку. Был такой британский математик Карл Пирсон, от которого много чего осталось такого, чему учат в университетах. Его в какой-то момент призвали в армию, там направили в авиацию, а там, узнав, что он статистик, придумали ему правильную задачу. Чем хороши королевские вооруженные силы, так это тем, что там правильные задачи ставят правильным людям. Задача была такая: надо было броней укреплять самолеты, потому что были потери. И генералы решили, что в самолетах нужно посчитать дырки от пуль, и в тех местах, где их больше, ставить броню, потому что ясно же, что именно в эти места пули чаще попадают. Я не знаю, легенда это, или нет, но тогда Пирсон аккуратно спросил: «А в каких самолетах считают?» И когда ему объяснили, что в тех, которые возвращаются с задания, он сказал: «Нет, нужно укреплять те места, где дырок нет вообще. Потому что это означает, что если пуля в это место попала, то самолет до аэродрома не долетит». В современной геномике используется та же идея. Все время идет постоянный процесс мутаций. И те участки, которые являются консервативными и не меняются, являются функционально важными. Когда стали на это смотреть, первое, что немедленно увидели, были гены, это естественно, а во-вторых, оказалось что консервативны регуляторные участки перед генами, и это сейчас отличный способ искать регуляторные участки. И еще увидели, конечно, что геномы действительно очень похожи. Два человека отличаются в одной позиции на тысячу, а человек от шимпанзе в одной позиции на сто. То есть, 99% генома у нас с шимпанзе общие. На это есть казуистическое возражение от креационистов: «А что вы удивляетесь? Человека и шимпанзе делали из похожих деталей, вот они и похожи. Ну вот «Волгу» и «Газель» тоже делают из похожих деталей, вы же не удивляетесь, что они похожи». Но, оказывается, мы видим множество следов эволюционных событий, потому что в геноме история очень хорошо записана. Когда есть одинаковые улучшения, скажем, новые гены, то это не очень хорошо, чтобы доказывать эволюцию: всегда можно сказать, что «из похожих деталей делали». А вот одинаковые ухудшения – это, по-видимому, разумно можно объяснить только тем, что они произошли у общего предка. Например, ген одного из ферментов пути синтеза аскорбиновой кислоты. Он есть у большинства млекопитающих, но не функционален у приматов, поэтому мы должны аскорбиновую кислоту получать с пищей, это витамин С. То есть получается, что или сломался у общего предка приматов, или нам придется вообразить, что этот ген сломался одновременно и целенаправленно много раз у разных обезьян, что маловероятно. То есть, приходится признать, что все-таки существовал общий предок приматов. А после того, как ген перестал быть функционален, он постепенно разрушается, но, поскольку времени прошло не очень много, мы его остатки видим в геноме. И таких обломков генов мы видим очень много. Второе, что мы видим, глядя на много геномов, это то, что они совершенно не оптимизированы под существующую жизнь. Есть много мутаций, которые чуть-чуть вредные, но при этом не настолько вредные, чтобы сразу же исчезнуть из популяции. Например, тот же дефект синтеза аскорбиновой кислоты у приматов. Пока вы живете в Африке и питаетесь фруктами, этот ген вам не очень важен. Но, если популяция расширяется и вы попадаете на север, то это становится важным фактором отбора. Светлана Александровна Боринская будет об этом говорить в следующий раз, а я приведу несколько другой пример. У взрослых приматов и вообще у млекопитающих взрослые особи не могут перерабатывать молочный сахар. Это понятно, зачем нужно было: чтобы не было конкуренции между старшими и младшими детьми за доступ к мамочке. Есть специальный регуляторный механизм, который выключает синтез этого фермента на каком-то году жизни. У многих людей сейчас этот механизм разрушен, там случилась точечная мутация, которая попортила регуляторный сайт. Наблюдение состоит в том, что у скотоводческих народов доля людей с таким вариантом гораздо больше, чем у земледельческих. Еще один вопрос против, который могут задавать: «Посмотрите, какие все разные! Разве можно достичь такого разнообразия какими-то точечными мутациями в генах?» И ответ на это, который тоже становится ясен и подтверждаем сейчас – это то, что многие важные изменения происходят не в генах, а в регуляторных областях. У нас есть гены, которые отвечают за развитие организма. Они регулируют работу других генов. В онтогенезе, в происхождении отдельного организма, после того, как слились яйцеклетка и сперматозоид, есть очень большая программа развития, которая определяет, в каком порядке какие клетки делятся, где закладываются будущие органы, и так далее. И очень маленькими изменениями на этом уровне можно достичь очень больших изменений в морфологии. Вот еще пример: есть ген, который регулирует развитие передней конечности: какое время растет хрящ, прежде, чем окостеневает. Сделали вот что: взяли регуляторную область – не ген! – летучей мыши и пересадили обычной мыши. Больше не сделали ничего. Передние лапы стали на 15 % длиннее. Я обещал рассказать, что, имея хорошее молекулярное дерево, мы можем интерпретировать какие-то глобальные изменения на уровне морфологии. Вот палочники, они бывают крылатые, бывают совсем бескрылые, а бывают с зародышами крыльев (слайд 14 слева). И когда это нарисовали на молекулярном дереве ( слайд 14 справа), то оказалось, что потери и приобретения крыльев на этом пути случались неоднократно, таксономию нужно пересмотреть, плюс было сделано предсказание, что сохранились они потому, что гены, которые участвуют в развитии крыла, еще для чего-то нужны. Потому что потерять сложный признак довольно легко, а вот сделать так, чтобы он вернулся – сложнее. Поэтому хочется думать, что эти гены отвечают и еще за что-то, и поэтому сохранились, а будут ли они работать еще и на развитие крыла, зависит от небольших изменений, которые могут происходить в обоих направлениях. И еще одна история того же сорта. На Тихоокеанском побережье Америки был ледник, который отступал, и открывались ручьи, которые стекали в океан. В океане жили трехиглые колюшки, с шипами и плотной чешуей (слайд 15 слева). И в каждом ручье сейчас живет свой вид колюшек, которые без шипов и почти что голые (слайд 15 справа). Первое, что выяснили, это то, что ручьи заселялись независимо, но это естественно, они друг от друга географически отделены. А дальше оказалось, что различие «вооруженного» варианта и «голого» определяется одним геном, и в море голые особи встречаются тоже, только их мало, потому что в море много хищников, и там голой рыбке жить плохо. Когда стали заселяться ручьи, «победили» голые, потому что там быстрое течение, таскать на себе броню неудобно, а хищников, наоборот, нет. Самое поразительное, что эти изменения случились всего примерно за десять тысяч лет, а не за миллион, т.е., практически за обозримое время. Дальше можно измерять скорость эволюции отдельных генов, и это важно, потому что показывает, как накапливаются изменения и как происходят преобразование. Когда стали рисовать деревья для разных семейств генов, то оказалось, что топологически они похожи, а вот длина веток разная. И был сделан вывод, что важные белки эволюционируют медленно, а всякие относительно маргинальные – быстрее, то есть, тут идет стабилизирующий отбор против изменений в важных белках. Они все равно происходят, но медленнее. Есть, впрочем, и ситуации, когда полезно изменяться. Один пример я уже рассказал – это вирусы. Вирусы эволюционируют быстро, то есть новые варианты вирусов имеют преимущества перед старыми, потому что перед ними стоит страшный противник в виде иммунной системы, которая быстро научается распознавать вирусы. А после этого она глушит существующий вариант и он перестает размножаться в организме и распространяться в популяции. В этом и состоит функция иммунитета. Новый вариант вируса, к которому иммунитета нет, является заразным, вызывает эпидемии и так далее. Второй такой же пример: похожие отношения у сперматозоидов и яйцеклеток, которые стремятся избежать того, чтобы их оплодотворили. И отбор на изменения в клетках зародышевого пути, точнее, в их рецепторах – это важный фактор видообразования: последовательности рецепторов быстро меняются, и если у вас популяции по каким-то причинам оказалась репродуктивно изолированные, например, Панамский перешеек вырос из океана, то довольно быстро виды по двум сторонам барьера расходятся, потому что сперматозоиды одних перестают узнавать яйцеклетки других. И это очень простой и очень быстрый механизм видообразования в классическом смысле. И, перекидывая мостик к следующей лекции, которую будет рассказывать Света Боринская про эволюцию человека, очень интересно узнать, какие изменения происходили на пути обезьяна–человек. Через два года будет 150 лет от знаменитого спора (30 июня 1860 г.) оксфордского епископа Сэмьюэла Уилберфорса и Томаса Гексли (1825-1895) про теорию эволюции. У них состоялся диспут, хороших записей не сохранилось, поэтому толком, что там происходило, не известно. Мы знаем, что Гексли написал длинное письмо Дарвину, но оно не сохранилось. А самый известный анекдот такой: Когда Уилберфорс спросил Гексли, по какой линии он происходит от обезьяны, по отцовской или по материнской, тот пробормотал человеку, который сидел рядом и как раз это записал: «Сам Господь отдал его в мои руки», – и после этого порвал епископа, как Тузик грелку. Сказал он, в очень грубом пересказе, вот что: посмотрите, каков я по сравнению с обезьяной, и каков епископ по сравнению с Богом, и сравните тенденции. А когда год назад наш патриарх на каких-то посиделках в Кремле произнес почти дословно то же самое, что, мол, мы будем верить, что человек сотворен Богом, а кто хочет, пусть верит, что он произошел от обезьяны, он сорвал аплодисменты за то, что так ловко отбрил дарвинистов. Это к вопросу о состоянии умов в викторианской Англии и в современной России. Итак, берем геномы человека, разных обезьян, нескольких более далеких родственников – мышей и крыс, например. Их можно сравнивать, и из этого вытекает то, много всяких изменений происходит именно в регуляторных областях гена. Это уже давно заметили, что человек – это просто не до конца оформившаяся обезьяна. Смотрят на дупликации генов в линии человека. И это гены, которые потенциально тоже повлияли на это превращение, это нововведения в человеке по сравнению с ближайшим родственником – шимпанзе. И интересно еще смотреть на те гены, которые менялись очень быстро, те, на которые был отбор на изменения. Банальный пример – это гены иммунной системы, но оказывается, что есть и другие гены, которые у человека эволюционируют быстрее, чем у других приматов. Один из них был уже известен – это ген, мутация которого у человека приводит к микроцефалии. То есть ген, который отвечает за размер мозга, у человека очень быстро эволюционировал. И еще проявились гены, которые оказались уже известны медицинским генетикам, потому что были как-то связаны с развитием нервной системы. Все. Перед вопросами – рекламная пауза. Есть новая научная газета, называется «Троицкий вариант» (которую будут издавать разные научные люди), и вот ее пилотный номер. В редколлегии была дискуссия, продавать его «по-настоящему» или раздавать так, и решили раздавать, но я на всякий случай принес шляпу для пожертвований. Долгин. И что же из этого всего следует? Гельфанд. Первое и, пожалуй, то, что мы чувствуем на собственной шкуре – это то, что сейчас биология меняется с фантастической скоростью, мы себя чувствуем как внутри лавины, потому что поток данных такой, что это все интересно и замечательно, но немного страшно. Применительно к тому, что я рассказывал, многие эволюционные вопросы, которые еще недавно были до некоторой степени схоластическими – за счет чего накапливаются большие изменения структуры и функции, как они могут возникать от изменений в геноме, – сейчас можно измерить и показать. Долгин. Т.е., иными словами, то, о чем рассказывал Кирилл Еськов – это было некоторым макроуровнем, показывающим, как сейчас рассматривают вообще эволюцию саму по себе с точки зрения организма в целом. То, что сказали вы – это доказательство уже через механизм. Гельфанд. Да, Кирилл в начале лекции сказал, что будет говорить о том, что видно, и отказался отвечать на вопросы о механизме, о чем как раз говорил я. Долгин. Спасибо. Ваши взгляды совпадают? Не ваши с Кирилом, а взгляд с позиции макроэволюции и с позиции генетики. Гельфанд. С одной стороны, это и есть то, что называется теория синтетической эволюции, а, с другой, возвращаясь к позиции Кирилла, он сказал, что он в эту сторону и смотреть не хочет. Долгин. А вы? Гельфанд. А мы смотрим и говорим, что какие-то морфологические изменения – как выросла длинная передняя лапа у летучей мыши – происходят за счет изменения какого-то регуляторного гена. Долгин. Т.е., на ваш взгляд, вы сходитесь. Обсуждение Дунаевский, биофизик. Я перечислю несколько вопросов, а, может быть, вы решите, на какие из них отвечать. Что касается происхождения человека и деталей этого, видимо, отпадает, потому что будет обсуждаться отдельно. Следующий частично обсуждался, а я могу вам назвать кошмар Набокова, не помню, где это было о том, как же так сделала эволюция, что изгибы и витиеватости рисунка конкретной бабочки подстроились под один конкретный листик. А что такое бабочка? Там почти нет мозгов... Гельфанд. Я пытался рассказать, что мозги здесь ни при чем. Бабочка не мозгами решала, что она должна быть похожа на листик. Я переформулирую сейчас это в ортодоксальных дарвинистских терминах: чем больше вы похожи на листик, тем меньше вероятность, что вас съест птица, тем вероятнее от вас останутся потомки. И это представить себе очень легко: лучше быть немного похожим, чем совсем не похожим, лучше быть хорошо похожим, чем чуть-чуть похожим, и так далее. Все такие примеры хорошо объясняются за счет постепенного улучшения подражания. Дунаевский. К этому вопросу примыкает тот, который вы тоже затронули: многие биологи испытывают недоумение перед скоростью эволюции: уж слишком быстро шел отбор по сравнению с вероятностью такого изменения. Гельфанд. Ну, раз я это затронул, то любой гвоздь надо забивать по шляпку. Биологи, которые испытывали внутренний дискомфорт, это говорили, исходя из каких-то своих внутренних ощущений, а не из расчета или наблюдений. Вот я приводил пример про колюшек, циклиды в озере Виктория, Кирилл Еськов рассказывал про тлей, которых можно выращивать на разных растениях, это получаются разные популяции, и они довольно быстро перестают смешиваться. Это показывает, что эволюция, действительно, может происходить довольно быстро. Дунаевский. Первые элементы биологической эволюции? Гельфанд. Что вы имеете в виду? Дунаевский. Живое из неживого. Гельфанд. Эволюция в узком смысле – биологическом – начинается в тот момент, когда появляются репликаторы, т.е., какие-то системы или конструкции, которые могут себя воспроизводить. Поэтому я специально не говорил про происхождение жизни, это скорее область химии, но вот что мы можем делать, так это, глядя на современные геномы, пытаться понять, как выглядел последний общий предок ныне живущих существ. Мы не знаем, что происходило до него, потому что нельзя проникнуть через это узкое горлышко, можно только с другой стороны, через химию, но мы можем попытаться понять, что общего у бактерий и у человека, и вот про этого предка (он называется LUCA – last universal common ancestor), оказывается, мы можем говорить интересные вещи: например, скорее всего, у него был РНКовый геном, а не ДНКовый; генетический код у него был такой же, потому что у нас и бактерий он одинаковый; весь аппарат синтеза белка был у него примерно такой же, как сейчас, там были рибосомы, транспортные РНК; кое-что можно говорить о его метаболизме; совершенно не исключено, что он не был клеткой, потому что клеточная мембрана, похоже, была изобретена два раза, у архей и у бактерий, двумя разными путями. Если это правда, то последний общий предок живых существ в нашем понимании живым существом не был, потому что он был некоторой лужей, в которой что-то плавало. А дальше уже можно доказывать что-то, махая руками. Дунаевский. Да вы правы, скорее мой вопрос относился к химии: как из чего-то нереплицированного и не реплицирующегося возникли первые реплицирующиеся существа. Гельфанд. Люди сейчас занимаются вот чем: химики пытаются делать самореплицирущееся РНК, которые могли бы себя воспроизводить. Сейчас есть много пропастей, которые непонятно чем заполнять, но я надеюсь и подозреваю, что с этим будет так же, как с эволюцией, про которую сто лет назад было совершенно непонятно, как доказывать эти механизмы и на что она опирается, а сейчас мы уже можем об этом говорить. С происхождением жизни можно надеяться, что произойдет то же самое. Пока же мы не можем себе представить, что происходило, пока эти молекулы плавали в бульоне и из них отбирались Дунаевский. Ближайшие перспективе геномики и протеоники. Каждый из нас много видел и читал что-то про стволовые клетки, и т.д., но на нас валится лавина, и разговоры про какие-то вещи ведутся уже несколько десятков лет, а выхода в реальную медицину так и нет. Гельфанд. Ну, во-первых, это вопрос не ко мне. Во-вторых, выход есть. Нужно понимать, что есть разница между обещаниями, которые давали организаторы проекта «Геном человека», чтобы получить под него деньги, и той реальностью, которую понимали они же. А примеры, конечно, есть, скажем, то, что называется индивидуальная фармакология: анализ эффективности разных лекарств у отдельного человека. Есть тонкая диагностика рака на разных стадиях по уровням экспрессии разных генов. Дунаевский. А перспективы? Гельфанд. Ну, это совсем не по теме. Дунаевский. А еще какие-то опасности: генетического биотерроризма? Гельфанд. Есть. Люди, которые говорят о генетическом терроризме, являются или идиотами, или жуликами. Григорий Чудновский. Маленький вопрос: все, что вы говорили, имеет ли отношение к тому, что называется наносфера, я имею в виду, расстояние измерений – 10 в минус какой-то степени? Гельфанд. Конечно, нано (смеется). Чудновский. Второе: Пирсону нужно было бы показать те самолеты, которые не долетели до аэродрома, и тогда бы он сказал, где нужна броня? Гельфанд. Ну, да. Чудновский. И, наконец, вот что непонятно: те регулирующие механизмы, о которых вы говорили, это тоже набор генов или что-то совсем другое? Гельфанд. Там довольно простая история. Есть ген, это участок ДНК, перед ним есть другой участок ДНК, с которым могут связаться другие белки – не тот белок, который закодирован в этом гене, а совсем другие белки-регуляторы. Они чувствую изменения внешних условий, и, в зависимости от них, садятся на регуяторный участок и либо включают работу гена, либо выключают. Чудновский. Но у них генный уровень тот же? Гельфанд. Да, они тоже закодированы в каком-то другом месте генома. Так же как милиционер – это такой же человек, как и вы, но он вами командует. Чудновский. Да, понятно, т.е., основа у них одна. И последнее: если что-то воздействует на изменения: энергетические или какие-то еще условия, что окажется наиболее консервативно, устойчиво по отношению к воздействиям? Гельфанд. Наиболее консервативны гистоны и белки рибосом. Гистоны – это белки, общие для всех, у кого в клетках есть ядро, и выполняют одну и ту же функцию: они держат вместе ДНК, обматывая их целиком. Как городок в табакерке: где-то глубоко сидит пружинка, которую не надо было трогать, потому что иначе все рассыплется. А рибосомы – основной механизм трансляции. Лев Московкин («Московская правда»). Спасибо большое, замечательная лекция, но я кое с чем не согласен, а пока хотел кое-то спросить: как по молекулярным данным утверждается наличие именно видов, насколько много известно примеров альтернативного сплайсинга, что дает этот механизм и какова роль транспонируемых элементов в эволюции. Гельфанд. Существование видов по молекулярным данным определяется следующим образом: вы можете, считая точечные замены, увидеть, что популяции не скрещиваются. Когда они скрещиваются, в каждом поколении происходит несколько рекомбинаций, перестановок материнских и отцовских хромосом, то есть, хромосома, которая пойдет к внуку, не является ни папиной, ни маминой, а наполовину той и другой. Это видно на молекулярном уровне, и, если вы смотрите на последовательности и такого не происходит, значит, популяции, из которых последовательности взяты, не скрещиваются очень давно, и, значит, можно говорить о видах. Сплайсинг – это вот что. Когда я рисовал картину гена, а потом белка, я кучу всего «замел под ковер» и, в частности, существование матричных РНК. Белок не непосредственно синтезируется, глядя на ДНК, а сначала он транскрибируется в то, что называется матричные РНК, а потом уже транслируется в белок. И оказалось, что у существ, у которых есть ядро, с одного гена могут считаться несколько вариантов матричной РНК, точнее, считывается сначала один длинный, а потом уже из него вырезаются кусочки, а остаток склеивается в зрелую матричную РНК. Это как если бы взяли газету и ножницами вырезали из нее все рекламные объявления, и осталось то, что нужно. То, о чем спросили – этот процесс может пройти разными путями, и у вас с одного гена считаются разные матричные РНК, а с них будут транслироваться разные белки. Это называется альтернативным сплайсингом, и это довольно долго считалось экзотикой, а потом, когда стали приходить данные, выяснилось, что это бывает довольно часто. Вот тут сидит Андрей Александрович Миронов, и я, и некоторое количество наших учеников – мы пропагандируем идею о том, что это хороший способ пробовать разные функции, не теряя старые. Если вы меняете белок в ДНК, вырезая из него кусок или вставляя новый, то вы теряете старый вариант, и это рискованное мероприятие, потому что, скорее всего, это изменение будет фатальным. А если вы ген оставляете как был, а при этом делаете варианты белка на уровне альтернативного сплайсинга, то вы, тем самым, можете пробовать новые функции, не теряя старых. И если новый вариант оказался разумным, то дальше, на уровне тонких регуляторных подстроек, можно его частоту увеличить. Это одна из моделей того, как это может быть. Мобильные элементы – замечательная вещь – таскают с собой кучу разной регуляции, становятся перед геном, и это довольно мощный механизм эволюции на уровне регуляции. А могут, наоборот, впрыгнуть внутрь гена и полностью его испортить. Кирилл Еськов. Мы с вами поменялись местами, в тот раз вы были на галерее, а я – тут. Гельфанд. А теперь я хочу вернуть вам вопрос, который мне задавали: вы-то со мной согласны? Еськов. Ну, те позиции, по которым я с вами согласен, обсуждать неинтересно. Есть разделение сначала на науку и не науку: вот креационизм - это не наука, остальное — наука. В пределах различных интерпретаций эволюции, ламаркизм, номогенез и всякие другие штуковины по сравнению с современной наукой – это фактически разделение на метафизику и науку Нового времени. А дальше уже начинается собственно наука. Внутри нее тоже есть некоторые расхождения. Самые интересные дискуссии идут между сторонниками мейнстримной теорией эволюции – синтетической – и еще некоторыми, например, сторонниками теории эпигенеза. Гельфанд. А что вы называете эпигенезом? Еськов. Ну, Уоддингтон, Шмальгаузен, Шапошников. У синтетической теории эволюции есть несколько дырок. И вот по поводу одной из них я и хотел задать вопрос. Есть такая вещь, как парадокс темпов эволюции. В ряду прокариотов, эукариотов (грубо говоря: слон, мышь, таракан, растение, бактерия) исходя из популяционно-генетических механизмов, темпы эволюции должно быть самыми высокими там, где бактерия и минимальными там, где слон. И главное, что в селекции так и есть. А вот в природе ситуация обратная, и это медицинский факт. Время существования видов точно другое. Время полувымирания (по аналогии с полураспадом) фауны. Как это объясняют эпигенетики, я знаю хорошо, но как этот парадокс объясняется в рамках классической теории? Гельфанд. Я не готов говорить за всю классическую теорию эволюции, но у меня ощущение, что никакого парадокса нет, потому что мы говорим сейчас немножко про разные вещи. Во-первых, различие оборотов в зависимости от времени жизни поколений, то, когда вы сравниваете, например, приматов и грызунов, что видно, что ветка, которая идет к грызунам от общих предков, в четыре раза длиннее той, что идет к приматам. Еськов. В каком смысле – ветка? Гельфанд. Ну, например, мы рисуем эволюционное дерево, состоящее из собаки, мыши и человека – собака является внешним таксоном – то ветка от общего предка к мыши будет вчетверо длиннее, чем у человека. Формально, у человека больше молекулярного сходства с собакой, хотя эволюционно ближе мышь. Еськов. Вы считаете по количеству замен, по молекулярным часам? Гельфанд. Не совсем по часам, раз длины веток разные, но по количеству замен. И это как раз соответствует представлениям о том, что поколения меняются быстрее. Второе: у нас возникает чисто зрительный эффект: мы понимаем, что мы внешне похожи на обезьяну, и понимаем, что мы не похожи на мышь, а двух дрозофил мы считаем практически одинаковыми. Еськов. Нет, простите, я здесь вас прерву. Сейчас палеонтологами накоплено достаточное количество знаний. Среднее время существования крупных млекопитающих – меньше миллиона лет, мышей – примерно два-три миллиона, насекомых – примерно шесть-семь миллионов, и так далее. Это факт. Гельфанд. Нет, я не спорю, я только не понимаю, каким образом время существования таксона связано со скоростями оборота и прочим. Если хорошо приспособленный таксон, то пускай он живет. А в чем состоит парадокс? Еськов. Потому что из любой стандартной генетики, чем быстрее у вас оборот и чем быстрее вы отлавливаете мутации, тем быстрее должен быть темп эволюции. Гельфанд. А размер популяции? Еськов. Дальше начинаются игры в размер популяции, но это тоже снимается при этих расчетах. И вот как объяснять этот парадокс? Гельфанд. Ну, мне сложно на это ответить, потому что я не чувствую парадокса. Еськов. Дело в том, что в рамках синтетической теории эволюции вся эволюция сводится к вариациям аллельных частот в популяциях, которые сводятся к теориям отбора. Все остальное – это несущественная вещь, которая из нее следует. В эпигенетической системе же считается, что отбирается не ген, а организм, а вернее, эпигенетический ландшафт, т.е. совокупность перестраиваемых онтогенезов. Гельфанд. Чем меньше размер популяции, тем быстрее накапливаются слабовредные мутации, которые отбор не замечает. Это недавно было показано, и это должно объяснять то, о чем Вы говорите – накапливаются слабовредные мутации, вид вымирает. (На самом деле, эта фраза не прозвучала, потому что, во-первых, ведущий прервал дискуссию, а во-вторых, я это сообразил только через три часа. Но она здесь нужна. – М.Г.) Андрей. Я не специалист в данной области, но мне просто интересно. Мы строим деревья: на уровне белка, механизма, это понятно, а можно ли их строить дальше, как предсказание? Дело в том, что условия мы знаем, а что произойдет дальше? Ведутся ли такие работы? Гельфанд. Хороших примеров я не придумаю сходу, но вот, например, в той статье, про которую я говорил, пытались спрогнозировать, какой из вирусов гриппа будет успешным в будущем. Такого сорта исследования ведутся. Долгин. А насколько такой прогноз сбылся? Гельфанд. Я не знаю, не проверял. Прогнозировать большие перестройки невозможно, это ясно. И тот механизм, который действует – вот спрашивали про бабочку, у которой крылья – там происходят случайные изменения и какие-то и них очень быстро элиминируются, а какие-то остаются. И тут еще влияет то, про что я не говорил и, может быть, создал неправильное впечатление. На самом деле, большинство изменений нейтральны, они не хороши и не плохи, а просто ни на что не влияют. Это и дает нам возможность строить деревья, глядя в те области, в которых никакого отбора нет. И как их прогнозировать, если это вероятностный процесс? Ну, можно спрогнозировать, что, какой бы замечательный антибиотик вы ни придумали, найдется бактерия, которая будет к нему устойчива, и она довольно быстро распространится. Вот сейчас появился туберкулез с лекарственной устойчивостью, и он будет распространяться. Константин Курбатов, журналист. Я начну с уточнения того, о чем только что спрашивали. Я правильно понимаю, что та область науки, которой вы занимаетесь, не может делать, как астрономы: они прогнозируют, что вот там должен находиться такой-то эффект, проверяют, и если он там есть, то гипотеза подтверждается, если нет, то не подтверждается. Гельфанд. Нет, если я так сказал, то это было неточно. Тот сюжет, который я рассказывал про палочников, я «зажевал» из-за недостатка времени. Я напомню, в чем история. У палочников крылья появлялись и исчезали много раз, и это – опровержение того общего принципа, закона Долло, который говорит, что важный признак не может появиться, хотя исчезнуть может легко. И теперь предсказание состоит в том, что эти гены, которые заставляют крылья работать, нужны еще для чего-то. Потому что, как только ген перестает функционировать, он накапливает случайные изменения, и таким примеров мы видим очень много. А эти гены сохранились, и поэтому их довольно легко вернуть в исходное состояние. Второй пример, который могу рассказать: мы предсказываем функции белков, глядя на то, на какие белки они похожи, как регулируются кодирующие их гены – это делается из эволюционных соображений и таких сбывшихся предсказаний у нас уже довольно много. Курбатов. Второй вопрос: я не совсем понял про скорость изменения: она все-таки зависит от окружающей среды, или она инвариантна, как атомные часы? Гельфанд. Большинство изменений нейтральны, ну или почти нейтральны. И в этом смысле средняя скорость изменений по всему геному не зависит от внешней среды, и это было как раз сюрпризом, потому что в той статье Цукеркандля, которую я показывал, говорится, что он ожидал, что белки человека будут меньше походить на общего предка, чем белки лемура, потому что лемур меньше эволюционировал морфологически. И это оказалось в среднем не так, потому что оказалось, что морфологические изменения достаточно быстро отвечают на внешние воздействия, как в примере с колюшками, но это происходит за счет небольшого числа изменений, и на общем фоне нейтральной эволюции их не видно. Курбатов. Я понял, т.е., когда мы смотрим сверху, с точки зрения морфологии, мы выхватываем из этого ряда наиболее видные и заметные изменения, и поэтому нам кажется, что скорость увеличилась. А средняя остается. И третий вопрос, о социальной структуре: построение табунов или волчьих стай повторяется в разных регионах мира с разными животными, или, например, кошки в разных домах ведут себя одинаково, хотя у них разные родители. Как такой сложный, на наш взгляд, культурно-поведенческий аспект прогнозируется на уровне генома? Гельфанд. Во-первых, есть какой-то генетический аспект поведения, а, во-вторых, кошки, конечно, в разных домах, но хозяева в этих домах ведут себя примерно одинаково и это поведение формируют. Уровень темперамента, действительно, заложен генетически, но вы спросите об этом у Светы Боринской, она любит рассказывать про эти истории. Думаю, мы скоро будем знать больше. Вот сейчас занимаются происхождением социальной структуры у насекомых. Она возникла как минимум два раза: у перепончатокрылых и у термитов, которые совершенно не родственники, и сейчас люди смотрят гены, которые экспрессируются по-разному у рабочих пчел, у маток и у трутней. Среди них будут те, которые определяют поведение. Я думаю, что у термитов механизм будет другой, потому что рабочие у них не только самки, но и самцы. Алексей Оловников. Дарвин, человек невероятно проницательный, сказал, что для него самое трудное — это проблема с промежуточными формами. Он ведь говорил, что новые виды возникают за счет изменения прежних, т.е., мы должны ждать непрерывных переходов, которые должны быть запечатлены в эволюционной палеонтологии, а палеонтологи должны это находить. Поскольку при Дарвине еще не находили, то он и говорил, что эта область еще только развивается, а вот через сто лет все уже будет узнано. Прошло уже 150 лет, палеонтология развилась невероятно, и оказалось, то промежуточных форм между видами, на самом деле, не существует. Гельфанд. На этот вопрос ответил Кирилл Юрьевич Еськов 2 недели назад, я могу только повторить. Он сказал, что в очень многих случаях зафиксированы достаточно гладкие и продолжительные ряды промежуточных форм. Оловников. Это скорее исключение, чем правило. Гельфанд. Но это то исключение, которое правило подтверждает – у Дарвина таких рядов не было вообще, а теперь их все больше. Тут еще есть основания думать, что морфологическая эволюция идет рывками, про это на прошлой лекции подробно обсуждалось. Это одна сторона. Второй вопрос, который занимал Дарвина, это морфологические изменения, скажем, как произошел глаз – вроде как он может появиться только целиком, отдельные структуры не имеют смысла. Теперь, когда мы рисуем достаточно подробные филогенетические деревья и прослеживаем изменения вдоль этих деревьев, оказывается, что промежуточные формы достаточно легко реконструируются и каждый шаг, во-первых, достаточно мал, и, во-вторых, всегда более полезен, чем предыдущий. Дальше мы можем спорить, насколько убедительны эти картинки, но правда в том, что мы постепенно начинаем видеть эти промежуточные формы, и на уровне палеонтологии – это к Еськову, и на молекулярном. Борис Штерн, физик. Допустим, мутации выключились, совсем. Насколько далеко может увести селекция? Гельфанд. Как это выключились? Все механизмы стали работать без ошибок? Штерн. Да. Гельфанд. А на что тогда действует селекция? Штерн. На имеющийся генетический материал. Собак отобрали, и настолько быстро, что там, по-видимости, никакие мутации роли не играли. Гельфанд. Нет, играли. Там было меньше точечных мутаций, но были большие перестановки кусков генома, а это вещь, которая сильно влияет на регуляцию, потому что в ген попадает в другой контекст. Штерн. Эти перестановки произошли спонтанно, и это не результат селекции? Гельфанд. Перестановки происходят спонтанно все время, но если вы делаете селекцию на разнообразие, то вы искусственно повышаете скорость эволюции. Долгин. Если я правильно понял, исходный вопрос звучал так: что произойдет со скоростью искусственного отбора, если отключить естественный? Гельфанд. А, я это не так понял. На собак естественный отбор не очень действует, потому что они живут с человеком, и у домашних животных, как и у человека, он не очень виден на фоне искусственного. Но вот Еськов рассказывал про эксперимент Шапошникова на тлях, которые в течение одного эксперимента, хоть и длительного, перестают смешиваться, и дальше – вопрос темперамента, в какой момент вы захотите объявить это разными видами. Андрей, студент. Тут говорили о кошмаре Набокова, но Набоков был студентом, и изучал крылья бабочек. А я хочу обсудить другой кошмар, который почему-то никто не обсуждает. Есть какое-то яйцекладущее животное – рептилия или земноводное, – что-то из чего, потом возникло живорождение, и этому животному нужно родить живого детеныша. Пропадает скорлупа, изменяется механизм поведения, и у матери, и у детеныша... Гельфанд. Давайте я уже отвечу. Переход от откладывания яиц к живорождению переходил у разных существ много раз, и это вещь фантастически быстрая, например, если взять семейства рыб, то в одном семействе встречаются и яйцекладущие, и живородящие формы. Это не совсем честное живорождение, потому что икринка развивается просто внутри матери. Но на самом деле оно сопровождается вполне очевидными морфологическимии изменениями тоже, потому что икринка становится более тонкой, там появляются специальные механизмы для вывода шлаков – т.е., некоторая протоплацента, – это вещи, которые происходят очень быстро. Не говоря уже о том, что переход проходил даже не между рыбами и млекопитающими, а внутри млекопитающих, потому что утконосы – это млекопитающие и они откладывают яйца. Андрей, студент. Как на молекулярно-генетическом уровне объяснить, что происходят одновременно мутации и приспособительные действия, а они ведь обязаны происходить одновременно. Гельфанд. То, что происходит – это небольшие изменения. То, что вас пугает – это как одновременно происходят два больших события. А они на самом деле, не очень большие. Яйцо задержалась в организме матери – можно ничего больше пока не делать, скажем, как у живородящих ящериц. Потом ясно, что раз яйцо защищено, то мы сделаем оболочку потоньше. Теперь можно питательные вещества не сразу все запасать, как в яйце, а чтобы они приходили из материнского организма, появляется что-то типа плаценты. Это и у млекопитающих, и у рыб происходит похожим образом. Теперь можно, чтобы зародыш развивался в организме матери долго – сравните сумчатых, у которых это происходит в сумке, а рожают они совершенно не готовое существо, и плацентарных. Это все маленькие шаги, на которые можно разложить то большое изменение, про которое вы говорите. И такие шаги делались в совершенно разных линиях – у рыб, у рептилий, у млекопитающих. А если делать маленькие шаги, то нет проблемы разойтись далеко, особенно если отбор какую-то локальную синхронность все-таки поддерживает, чтобы механизмы у матери и детеныша не слишком разбегались. Лариса, географ. Очень общий вопрос: есть ли у эволюции направление? Гельфанд. Нет. Лариса. Т.е., вы считаете, что идет просто усложнение?.. Гельфанд. Нет. Лариса. Можно ли чуть более развернуто? Гельфанд. Нет. Сергей. Сейчас в генной инженерии часто используют ретровирусы, которые способны переносить белки порядка тридцати дальтон. Вопрос: происходило ли это раньше, и находили ли следы этого от разных видов? Гельфанд. Именно чтобы на ретровирусе принеслось? Сергей. Нет, но чтобы были белки примерно идентичными, например, у насекомого и у человека. Гельфанд. У насекомого и у человека примеров, пожалуй, не знаю, говорили, что есть пример переноса генов от рафлезии к хозяину, рафлезия – это такое растение, от которого практически остался только цветок, а все остальное у него посажено в то растение, на котором оно паразитирует. Там очень сильное взаимопроникновение, на уровне клеток, и говорят, что видели горизонтальный перенос генов. Что точно – находили очень большие куски бактериальных геномов в геноме дрозофил. У насекомых есть всякие внутриклеточные паразиты, которые, конечно, эволюционно уж совсем далеко, и большие куски генома этих внутриклеточных паразитов находили в геноме дрозофилы. На всякий случай, проверяли, что это не дефект сборки генома, а реальная вещь. Сергей. Не митохондрия? Гельфанд. Нет, вольбахия. Долгин. Прошу прощения у всех, кто не смог задать вопросы или выступить, но наше время истекло. Продолжить диалог можно будет уже в рамках нашего формата «Задай вопрос» непосредственно на «Полит.ру». Михаил, ваше резюме. Гельфанд. Спасибо за вопросы. Я хочу извиниться перед теми, кому я ответил более резко, чем следовало, но мне не хотелось вдаваться в философские рассуждения, а хотелось оставаться на уровне, когда возможны какие-то фактические выкладки. Приложение В виде приложения мы публикуем не вместившееся в регламент лекции выступление в том виде, в котором оно было прислано в редакцию. Непроизнесенное из-за Долгинской цензуры в «Полит.ру» выступление Льва Московкина Хочу отметить правило, подтвержденное якобы вопросами Кирилла Еськова: генетики хорошо понимают и принимают палеонтологию, палеонтологи генетику отторгают. Видимо, палеонтологам просто с генетиками не везло, они не несут ничего такого, что современная динамическая генетика не знает. Самое главное, что остается после этих эволюционных лекций (что само по себе несомненная удача проекта): зачем тратить время на спор с клерикалами. Это им остро нужно, как и в дискуссии с антисемитами, они выигрывают, как только им хоть чем ответили, встали на один уровень. Но в Bilingua нет ни тех, ни других, потому что им тут ловить нечего. Вопрос в другом, и он несколько унижает наших замечательных харизматичных лекторов: им льстит то чувство самодостаточности, которое кажется неизбежным в споре с профанами. Слишком это инфантильно. Потому что есть реальные возражения. Большинство изменений нейтральны, они крутятся в тех областях, которые не проявляются, сказал Гельфанд. Но это всего лишь теоретически так, потому что никто не проверял. Если проверить, думаю, будут сюрпризы. Было в ответ на вопрос ведущего дано определение: геном - это вся ДНК. Типичное определение молекулярщиков, других они не слышат, для классического генетика вроде меня геном - это эволюционирующая система, коль скоро есть идея, кажется, Владимира Красилова, что не геном для нас, а мы для генома - геном программирует тело и клетку как местообитание и для проверки своей конструктивности, иначе получается хаотический рост HeLa без морфогенеза - вечная раковая жизнь. Вообще, как и на прошлой лекции, надеюсь, Кирилл Еськов услышит, выявилась необходимость добиться устойчивости терминов, нам их обычно навязывают молекулярщики, они приватизировали слово ген, относят к генам то, что само по себе в фенотип не проявляется и т.д. Гельфанд сказал "нет" в ответ на вопрос, есть ли у эволюции направление. Эволюцию направляет, условно говоря, структура хаоса, и странно, что, судя по всему, математик и носитель соответствующей фамилии этого, видимо, не знает. Можно и сослаться на антропный принцип в синергетике "будущее сегодня". Полит.ру
read more...