Мы не выродимся

[macroevolution]

Ходят упорные слухи, что человечеству грозит генетическое вырождение. Об этом твердят многие журналисты и философы. Об этом пишет писатель А.Никонов. Это ладно, пусть, у них работа такая. Но вот когда ту же самую мысль, нагнав страху на аудиторию, высказал в публичной лекции сам Алексей Кондрашов, я подумал, что это уже чересчур. Кондрашов это сказал, сдается мне, больше для прикола. Потому что по крайней мере часть приведенных ниже возражений из его же лекций (других) и почерпнуты :) Так что профессор сознательно сгустил краски, я думаю. 

Что же было сказано? (цит. по статье юзера asena, - источник надежный, фигни не пишет, а расшифровки лекции пока все равно нет)

"Естественный отбор в популяции человека практически не действует. Ещё сто лет назад он имел место: младенческая смертность была огромной, и вероятность выжить была больше у ребёнка с удачной комбинацией генов. Теперь этот ребёнок пьёт чистую воду, делает прививки, лечится антибиотиками, подвергается пересадке костного мозга или генной терапии, и с каждым годом будет оставаться всё меньше генетических нарушений, которые не может скорректировать медицина. К тому же количество детей, благодаря появлению эффективной контрацепции и эффективного экстракорпорального оплодотворения, больше не зависит от генотипа родителей (разве что если считать, что генотип определяет желание или нежелание заводить детей, но эта тема требует отдельной лекции).

Теперь естественного отбора нет, и исследования Кондрашова показывают, что это плохо: у дрозофил, лишённых влияния отбора, через пятьдесят поколений катастрофически падает приспособленность – и продолжительность жизни, и яйценоскость, и способность к конкуренции с другими дрозофилами. Правда, лектор оптимистичен: говорит, что у человечества есть шансы умереть быстрее, чем за пятьдесят поколений, из-за изменений климата (...)

Из лекции слушатели поняли, что генофонд человека становится всё хуже и хуже, а биотехнологии всё ещё не настолько совершенны, чтобы всё исправить. Поэтому большая часть вопросов сводилась к классическому «что делать?» Кондрашов успокаивает: делать пока ничего не надо. У человечества есть и другие проблемы:

– И сейчас он (естественный отбор – STRF.ru) не полностью выключен, но в каких-нибудь популяциях вроде Японии его выключение очень близко к полному. Но это явление буквально последних десятилетий, то есть этот  процесс бесконтрольного накопления вредных мутаций – он ещё запущен далеко не во всех популяциях, он только-только начался. Но я действительно не хочу драматизировать, потому что это всё слишком серьёзные вещи, чтобы драматизировать. И столько всяких вызовов стоит перед человечеством, которые могут всех уничтожить в масштабах одного-двух поколений, что думать о том, что будет через десять поколений, это как-то безответственно… то есть не думать, а тратить какие-то ресурсы на это.

Чем именно грозит человечеству накопление вредных мутаций? Оказывается, в первую очередь мы поглупеем. Возможно, благодаря этому вопрос о судьбах человечества перестанет нас волновать:

– Ясно, что последствия для человека плохие, если у моего внука на 20 вредных мутаций больше, чем у меня, а у моего прапрапрапраправнука на 200. Ясно, что это плохо. К чему это приведёт? Ну по всей видимости, люди будут тупеть, прежде всего, потому что большая часть наших генов экспрессируется в мозге, так что это самая большая мишень для вот этих вредных мутаций."

Это еще довольно мягко сказано. Есть авторы (кажется, тот же А.Никонов, впрочем, точно не помню), которые утверждают, что по вышеуказанным причинам нам грозит тотальное вырождение и чуть ли не вымирание. Ну а мне представляется, что эволюционные перспективы у человечества гораздо более радужные, и, может быть, они сейчас даже лучше, чем раньше, когда дети мерли как мухи. Даже без учета предполагаемых в будущем успехов генной терапии и инженерии. Вот аргументы в тезисной форме.

1) "Отбор (очищающий) на нас больше не действует" - колоссальное преувеличение. "Отбор не действует" - это значит, что репродуктивный успех человека больше не зависит от его генотипа. Абсолютно нереально. Последние исследования показывают, что буквально ВСЁ у нас зависит от генотипа - пусть на 10-20%, а остальное от среды/воспитания, но этого достаточно. Доброта - зависит, интеллект - еще как, склонность к альтруизму - да, счастье в семейной жизни - зависит, родное (от гена вазопрессинового рецептора оно зависит), даже политические взгляды - и те зависят (вероятно, у кого от рождения миндалина (amygdala) склонна работать более активно, тот тревожнее и опасливее, и будет склонен поддерживать рост расходов на вооружение, запрет иммиграции и вообще будет за консерваторов - есть такие данные). Все это зависит от генотипа - а ожидаемое число потомков, репродуктивный успех, говорите, не зависит? Немыслимо. Кстати, вроде были и такие данные, что склонность рожать близнецов в значительной мере наследуется. Из-за медицины и прочего, о чем говорит Кондрашов, у нас стал слабее очищающий отбор, снизилась эффективность отбраковки слабовредных мутаций. Снизилась, согласен, но не обнулилась. Потому что человек, обремененный множеством слабовредных мутаций, все равно будет в среднем более слабый, болезненный, глупый, некрасивый (кособокий - несимметричный). И он дороже обойдется своим родителям, а если совсем будет тяжелый случай, слишком дорогой - он заставит родителей сильно призадуматься, а стоит ли им рожать еще одного. Пусть он благодаря медицине выживет и оставит потомство. Но этого мало, чтобы отбор не действовал. Чтобы отбор не действовал, нужно чтобы такой человек в среднем оставлял ровно столько же - с точностью до долей процента! - детей, сколько и здоровый, крепкий, красивый, симметричный, доставивший родителям только радость (так что они захотели родить еще одного). Пусть всего на долю процента, но репродуктивный успех таких обремененных генетическим грузом людей даже в Японии все равно будет ниже, чем у носителей меньшего числа слабовредных мутаций. Итак, отбор не прекратился - он только стал слабее, не исчез, и никогда не исчезнет, пока мы живем в своих биологических телах, а не превратились в роботов.

2) Я уж не говорю о том, что отбор по-прежнему отлично осуществляется на уровне эмбрионов. Зигота, совсем уж перегруженная вредными мутациями, долго не протянет, на ранних стадиях эмбриогенеза будет элиминирована. Вместе со своими мутациями. Пишут, что отбор на ранних стадиях эмбриогенеза у человека весьма интенсивный - лишь небольшая доля оплодотворенных яйцеклеток развивается до стадии живого новорожденного ребеночка. А к тому же технология ЭКО, уже вовсю применяемая, за которую сейчас Нобелевку дали, ставит этот отбор (потенциально) под разумный контроль.

3) Да, очищающий отбор стал слабее, но нам сейчас и не нужен сильный. Потому что у нас сейчас колоссальная численность популяции. Об этом эффекте А. Кондрашов сам на своих лекциях рассказывает. Если популяция махонькая, допустим, из 1000 особей, то в ней эффект слабовредной мутации, снижающей репродуктивный успех на 0,01% (одну десятитысячную) по сравнению с носителями немутантного аллеля того же гена, будет фактически невидим для отбора. Потому что если, допустим, мутантов всего 500, то в следующем поколении их должно стать как бы 500-(0,01*500/100) = 499,95. На 5 сотых особи меньше их станет. Это полная фигня, которую следует  просто округлить, и получаем те же 500 особей. Иными словами, такая мутация в такой популяции будет вести себя как нейтральная. Ее частота будет меняться по закону случайных блужданий и с вероятностью фифти-фифти либо зафиксируется, либо элиминируется. Но если популяция большая, допустим, состоит из 7 млрд особей, то такая мутация уже будет очень хорошо заметна для отбора. Ее частота в каждом поколении будет по-честному снижаться на 0,01%. Если мутантов было 3 000 000 000, то в следующем поколении их станет меньше примерно на 300 000 (если я не обсчитался). На 300 000 - это вам не шутка. Это уже нельзя округлить.  Данный пример показывает, что в громадной популяции даже очень слабенького отбора достаточно, чтобы эффективно отсеивать слабовредные мутации. А у нас сейчас такая гигантская популяция, 7 миллиардов, какой у наземных позвоночных нашего размера отродясь не бывало на этой планете.

4) Пример Кондрашова с дрозофилами некорректен отчасти потому, что в тех опытах экспериментальная популяция дрозофил насчитывала уж никак не 7 млрд особей, прямо скажем. И у них из-за малого размера популяции слабовредные мутации могли за счет дрейфа фиксироваться. В человеческой популяции, пусть даже благодаря медицине какая-нибудь мутация из вредной станет очень-очень-слабовредной, понадобятся бешеные миллионы лет, чтобы она зафиксировалась за счет дрейфа. А значит, здоровые аллели будут сохраняться в популяции, и если что (например, если нам, как тем дрозофилам, вдруг придется "конкурировать с дикими предками", т.е. вернуться в пампасы), то отбору будет из чего выбирать, и мы адаптируемся.

5) Гигантский размер популяции и ослабление очищающего отбора дает нам хороший шанс, во первых, что произойдут где-нибудь те самые очень-очень маловероятные (то есть редкие) полезные мутации (просто потому что нас так много). Во-вторых - шанс пересечь долины ландшафта приспособленности, выйти из ловушки "локальных максимумов приспособленности", пройти по траекториям, "запрещенным" для популяций, на которые действует жесткий очищающий отбор. Например, чтобы выработать какую-то ценную комплексную адаптацию, нам может быть необходимо пройти через этап временного снижения приспособленности. Например, если нужны три мутации в комплексе: первая вредная, вторая вредная, зато третья в сочетании с первыми двумя - дико полезная. Медицина позволяет нам теперь проходить такими траекториями, потому что дает шанс спасти этих перспективных мутантов, носителей первой и второй мутации.

6) Как бы ни была сильна медицина, избирательность граждан при выборе партнера, особенно долговременного, особенно с кем детей заводить - эту избирательность никто не отменял и не отменит. Всегда будут супер-пупер принцессы искать супер-пупер принцев, всегда будут граждане похуже качеством вынужденно усмирять свою привередливость и жениться-выходить замуж за примерно таких же (такая положительная ассортативность браков у людей - это факт). Граждане, обремененные множеством слабовредных мутаций, будут скрещиваться друг с другом, а везунчики с хорошими генотипами - друг с другом. Такая избирательность, тут мне тоже А. Кондрашов не даст соврать, резко повышает эффективность очищающего отбора: на одном краю спектра будут все время выщепляться совсем нежизнеспособные заморыши, и погибать на ранних стадиях эмбриогенеза или чуть позже вместе со своими мутациями. Также является фактом, что интеллект, чувство юмора, симметричность тела, жизненный успех и др. - это а) надежные индикаторы "хорошего генотипа", б) ценятся во всех человеческих культурах, когда речь идет о выборе брачного партнера. Положительная ассортативность по интеллекту позаботится о том, что если мы и поглупеем, то только в среднем, не радикально и не все.
 
Так что все не так мрачно у нас в смысле эволюции. От генетического вырождения мы не вымрем. Не при такой численности. И еще раз повторю: Алексей Кондрашов сам почти наверняка согласен почти со всем, что я тут понаписал.
  
P.S. Этот пост написан в порядке моральной подготовки к предстоящей мне в январе-марте деятельности, а не потому что мне вдруг стало делать нечего.

Comments

Re: Все простить...

[kean2006.livejournal.com]

1) Вам спасибо за труд!

2) Речь шла об ослаблении, уничтожении дарвиновского отбора. Ваша фраза «накопление мутаций ударит» и есть утверждение того, что дарвиновский отбор нельзя остановить, отменить… Улучшения бытовых, гигиенических, медицинских и прочих условий ослабляет отбор лишь на уровне индивидуума и переносит его на другие уровни (эмбриональный, социальный), а там другие масштабы времени. К сожалению, на сегодняшний день говорить об этом можно только общими фразами, так как мы не понимаем до конца всю игру генов и не можем отделить «вредность» от «полезности» (в том смысле, что одна и та же мутация может иметь много разных эффектов, близких и далеких). Так потомки нобелевских лауреатов могут иметь в своем генотипе и гораздо большую «вредность» других отношениях.

3) А пока мы не понимаем, а только определяем для себя контуры эволюции живого, отменять мораль, созданную социальной эволюцией не правильно. Поэтому, говорить об этой проблеме на публичных лекциях следует осторожно. (это не к Вам относится, а замечание в качестве подготовки автора этого ЖЖ к публичным прениям.) Мне думается, что мы не достигли знания какой-то абсолютной и вечной универсалии в нашем понимании добра и зла. И наши представления о них будут меняться и дальше вместе с нами.
В средние века было морально сжигать ведьм. И хотя большинству кажется, что это просто мракобесие, исторический подход говорит: в рамках тех понятий и смыслов, что существовали тогда в головах наших предков – это было нормально, а другого менталитета они иметь не могли. Как-то я посетил знакомого тренера академической гребли в Серебряном Бору и увидел следующую картину: (описываю глазами русского человека 19 века) шесть молоденьких и хрупких девушек 16 лет в непотребном одеянии (почти голые) везут (тренер сидит на руле) 40 –летнего здорового мужика, которые порывает их непотребными словами. Однако, говорить о том, они (люди 19 века) были моральнее и этичнее нас, с нашей точки зрения смешно. Наивнее – пожалуй, в какой-то мере мы даже скучаем по этой детской наивности, так как она подразумевает меньшую ответственность, но моральнее - нет.
И сегодня мы должны думать о социальных (законодательных) условиях, при которых в обществе выигрывали бы не иждивенцы, а работающие люди. Скажем, спасая жизнь обреченному наследственной болезнью ребенку, нужно позаботиться о том, чтобы он не передал болезнь в общий геном. Просто запретить ему иметь детей, мы не можем, иначе мы перестанем быть людьми. Выход в изменении понятий, смыслов, менталитета с тем, чтобы отсутствие детей не означало в представлении людей прекращение рода, как это утверждает религия… чтобы иметь детей с исправленным генотипом было бы нормально, а я уверен, что церковь будет демонизировать и это. Важно, чтобы люди стали принимать такие решения сами, а не под давлением общества. Скажем, предложение Мёллера массово осеменять женщин нобелевскими лауреатами кажется мне слишком простым, чтобы быть правильным решением. Но суть в том, что мы должны иметь такой менталитет, в котором предложение Мёллера будет иметься возможность спокойно обсуждаться с научной (неэмоциональной) точки зрения. Сегодня же для большинства оно выглядит как личное оскорбление. Поэтому, видимо, изменения будут происходить параллельно: мы будем накапливать болезни, а наша мораль будет изменяться вместе с нами, изменением окружения и развития науки. И одно будет стимулировать другое. Мы не сможем доказать людям правильность вмешательства в дела природы, пока они не поймут, что их старый образ жизни давно вмешивается, и не увидят воочию проблемы, о которых их предупреждали.

В плане развития морали, мне сейчас подумалось, интересная аналогия, как мы обходимся с домашними животными. Мы определяем кому жить, с кем им иметь потомство и т.д. из своих соображений. Видимо, что-то подобное будет и c нами в будущем, общество (но не государство) будет стимулировать граждан принимать выгодные ему решения, но принимать эти решения, конечно, будет они сами.