По большей части наша ДНК самовоспроизводится со строжайшей точностью, но изредка — примерно один раз из миллиона — буква становится не на то место. Эти явления известны как однонуклеотидный полиморфизм, или SNP. Биохимики немного фамильярно называют их «снипами».345 Они обычно теряются в некодирующих звеньях ДНК и не вызывают заметных последствий для организма, но порой оказываются важными. Они могут сделать вас предрасположенным к какому-нибудь заболеванию, но в равной мере могут даровать какое-нибудь небольшое преимущество, например более эффективную защитную пигментацию или способность вырабатывать больше красных кровяных телец, эритроцитов, у кого-нибудь, обитающего на высокогорье. Со временем эти небольшие изменения накапливаются и в индивидуумах, и в популяциях, способствуя отличию тех и других.
Равновесие между точностью и ошибками при самовоспроизведении весьма деликатное. Слишком много ошибок — и организм не может функционировать, слишком мало — и он поступается приспособляемостью.346 Подобное же равновесие должно быть в организме между устойчивостью и изменчивостью. Рост числа красных кровяных телец может помочь человеку или группе людей, живущих на больших высотах, легче двигаться и дышать, потому что с ростом числа эритроцитов кровь может переносить больше кислорода. Но дополнительные эритроциты также делают кровь более вязкой. Добавьте их слишком много, и, пользуясь сравнением антрополога Темпльского университета Чарлза Вейтца, она станет «густой, как нефть». Это большая нагрузка на сердце. Таким образом, те, кто приспособлен жить на высоте, лучше дышат, но платят за это повышенным риском заболеваний сердца. Таким путем Дарвинов естественный отбор заботится о нас. Он также помогает объяснить, почему мы все так похожи.347 Эволюция просто не даст вам слишком сильно измениться — во всяком случае, без того, чтобы стать новым видом.
Разница в 0,1 % между вашими и моими генами объясняется тем самым полиморфизмом наших нуклеотидов.348 А если вы сравните свою ДНК с ДНК кого-то третьего, соответствие тоже будет составлять 99,9 %, но полиморфизм будет в большинстве случаев проявляться в других звеньях. Возьмите для сравнения еще больше людей, и вы получите еще больше примеров полиморфизма, однако в еще большем количестве звеньев. На каждое из 3,2 млрд ваших оснований где-то на планете найдется человек или группа людей с иным кодом в этом месте.349 Так что неправильно говорить не только о каком-то определенном, едином для всех геноме человека, но, в известном смысле, даже вообще о геноме человека. Их насчитывается 6 млрд. Все мы на 99,9 % одинаковы, но в равной мере, по словам биохимика Дэвида Кокса,350 «вы могли бы утверждать, что между всеми представителями рода человеческого нет ничего общего, и это было бы тоже верно».
Но нам все еще надо объяснить, почему такая малая часть ДНК имеет какое-то ощутимое предназначение. Хотя от этого становится несколько не по себе, но, похоже, цель жизни действительно состоит в том, чтобы обеспечивать вечное существование ДНК. 97 % в наших ДНК, обычно называемых «мусором», по большей части состоят из наборов букв, как говорит Мэтт Ридли, «существующих по одной простой причине — они хорошо умеют воспроизводиться»*.
--
* (Вообще-то «мусорная» часть ДНК используется. Ее задействуют в «генной дактилоскопии». Применимость в криминалистике была случайно открыта ученым из Лестерского университета Алеком Джеффрисом. В 1986 году Джеффрис расшифровывал последовательности ДНК для выявления генетических маркеров, связанных с наследственными заболеваниями, когда к нему обратились из полиции и попросили помочь установить причастность одного подозреваемого к двум убийствам. Он подумал, что его методика должна идеально подходить для раскрытия преступлений — так оно и получилось. Молодой пекарь Колин Питчфорк за убийства был приговорен к двум пожизненным срокам тюремного заключения.)
Другими словами, большая часть вашей ДНК преданно служит не вам, а самой себе: вы для нее, а не она для вас. Жизнь, как вы помните, просто хочет быть; это как раз и делает ДНК.
Даже когда ДНК включает инструкции по созданию белков, или, как говорят ученые, кодирует их, — это не обязательно ради гладкого функционирования данного организма. Один из самых распространенных генов, который есть у нас, служит для синтеза белка, называемого обратной транскриптазой, не выполняющего никакой известной полезной функции для человека. Единственное, что он делает, так это дает возможность ретровирусам, таким как ВИЧ, проникать незамеченными в человеческий организм.
345
SNP— Single Nucteotide Polymorphysm. Snip — обрезок, лоскут, мелочевка (англ.).
346
Речь, конечно, идет о приспособляемости вида или популяции, а не отдельного организма.
347
Тут некоторая неточность. Естественный отбор вовсе не обязательно приводит к тому, что за обретение некоего преимущества приходится расплачиваться появлением недостатков. Суть его состоит в том, что полезные (в конкретных условиях обитания) мутации имеют больше шансов быть переданными по наследству и закрепиться. Похожесть особей в пределах популяции также определяется не естественным отбором, а постоянным перемешиванием генетического материала, из-за чего геномы не могут разойтись слишком далеко.
348
Генетические различия между людьми не исчерпываются точечными мутациями (SNP). Встречаются различия, затрагивающие более длинные отрезки генетического кода.
349
Это неточное утверждение. Разные участки генома в разной степени подвержены мутациям. Некоторые из них чрезвычайно стабильны и совершенно одинаковы не только у всех людей, но даже у других видов. В частности, мутации в некоторых генах могут быть летальными, то есть порождать нежизнеспособные существа. В то же время есть такие участки, где скорость возникновения мутаций значительно выше, чем в среднем по геному. Недавно генетики из США, Бельгии и Франции выявили у человека ген, изменения в котором идут в 70 раз быстрее, чем в среднем по геному. Причем этот ген влияет на развитие мозга зародыша с 7-й по 19-ю неделю беременности. Возможно, именно его высокая изменчивость определила различия между человеком и обезьяной.
350
Дэвид Кокс (David Сох) — американский генетик и биохимик, профессор генетики и педиатрии в Медицинской школе Стэнфордского университета, содиректор Стэнфордского геномного центра.