Двадцать лет назад фазовые изменения, подобные тем, которые превратили кузнечика в саранчу, были относительно неизвестны, и за пределами ботаники редко рассматривались как изменения в экспрессии генов. Резкие изменения фенотипа, вызванные экспрессией генов, происходят "повсеместно". Они проявляются в исследованиях генной экспрессии растений, микробов, рыб, ос, пчел, птиц и даже людей. Геном постоянно удивляет биологов тем, как быстро и плавно он может изменить экспрессию генов - а значит и фенотип.
Эти открытия последовали за признанием в 1980-х годах того факта, что изменения в экспрессии генов на самых ранних этапах развития, например, в эмбрионах или проращивании семян растений, помогают создавать различия между видами. Примерно в то же время секвенирование генома начало выявлять поразительные совпадения, упомянутые выше, между геномами совершенно разных существ.
Грегори Врей, биолог Университета Дьюка в Северной Каролине, изучающий плодовых мух, видит в этой гибкости геномной интерпретации короткий путь к адаптивной гибкости. Когда один игровой план, написанный в книге, не может обеспечить достаточную гибкость, быстрые изменения в экспрессии генов - изменение в чтении книги - могут дать другой план, который лучше соответствует преобладающей среде.
Различные группы животных добиваются успеха по разным причинам, - говорит Рэй. Приматы, включая людей, добились успеха, потому что они особенно гибкие. Можно даже сказать, что гибкость - это суть примата.
По мнению биологов это признание силы экспрессии генов, наряду с другими динамиками и процессами, непредвиденными основной генетической теорией в середине прошлого века, требует переосмысления и расширения нашего взгляда на гены и эволюцию.
В течение столетия в основном в описании эволюции подчеркивалась роль гена как архитектора: ген (или вариант гена) создает черту, которая либо оказывается выгодной, либо нет, и поэтому отбирается для изменения вида к лучшему, либо нет. Таким образом, генетический план создает черты характера и стимулирует эволюцию.
Это генно-ориентированное представление, как известно, то, чему вы научились в старших классах. Это та, о которой вы слышите или читаете почти в каждом популярном рассказе о том, как гены создают черты характера и стимулируют эволюцию. Он был создан Грегором Менделем и его работой с горохом в 1860-х годах. С тех пор, и особенно за последние 50 лет, это понятие приобрело вес, прочность и укоренилось в недвижимом имуществе.
Однако ряд биологов утверждают, что нам необходимо заменить этот подход, ориентированный на генетику, подходом, в большей степени подчеркивающим роль более текучих, экологически зависимых факторов, таких как экспрессия генов и внутригеномная сложность - что нам нужно видеть ген меньше как архитектора и больше как члена совместной команды по реконструкции и обслуживанию.
Они просят что-то вроде отказа от модели истории викторианской эпохи "Великого человека", которая существовала столетие назад. Это восстание среди историков превратило вождей не в хозяев истории, как выразился Толстой, а в слуг.
Таким образом, русская революция взорвалась не потому, что Маркс и Ленин были такими умными, а потому, что сытные крестьяне создали нетерпение и повестку дня, которую Маркс сформулировал, а Ленин в итоге угнал. Аналогичным образом, День Д удалось не потому, что Эйзенхауэр был гениальным, а потому, что американские и британские солдаты неоднократно импровизировали для выхода из катастрофически изменчивых ситуаций. Врэй, Вест-Эберхард и компания хотят сдать гены так же. Они хотят отбрасывать гены не как инициаторы изменений, а как агенты, институционализирующие изменения, возникающие из более разрозненных и текучих сил.
Мы быстро вступаем в геномный век. Например, пару лет назад я стал одним из почти полумиллиона клиентов, заплатив компании генетического профилирования за идентификацию сотен генетических вариантов, которые я ношу с собой. Теперь я знаю "гены интереса", которые раскрывают мои корни и помогают определить мое здоровье. Знаю ли я, как разобраться в них? Они вообще имеют смысл? Иногда, нет. Например, они говорят мне, что у меня чуть выше, чем у большинства, вероятность развития болезни Альцгеймера, что позволяет мне соответствующим образом управлять своим здоровьем. Но эти гены также говорят мне, что я должен быть коротким и лысым, когда на самом деле я высокий с хорошей шевелюрой.
Скоро будет практично купить весь мой геном. Он расскажет мне больше? В этом есть смысл? Миллионы людей столкнутся с этой головоломкой. Вместе с нашими врачами мы будем опираться на эту информацию, чтобы решить, какие лекарства принимать, заводить ли детей, в том числе детей за последние несколько дней после зачатия - правильное решение или провальное.
Однако мы вступаем в этот геномный век с точки зрения генетики, которая, если бы мы могли применить его, скажем, к баскетболу, привела бы этот сложный командный вид спорта к игре один на один. Такой вид может быть хуже, чем отсутствие вида. Искушает подумать, что ты понимаешь игру, когда не понимаешь. Нам нужно что-то более сложное.