macroevolution | Обществу нужен ликбез по генетике поведения

Обществу нужен ликбез по генетике поведения

Все поведенческие признаки человека - наследственны, то есть хотя бы отчасти зависят от генов, а не только от среды. Так (примерно) звучит "первый закон генетики поведения", сформулированный еще в 2000 году (внизу есть ссылочка). Шокированы? Значит, тут у нас действительно пробел в просветительской деятельности.

Лично для себя я из всего этого обсуждения сделал такой оргвывод.
Рассуждая о роли генов и среды в поведении человека, очень многие люди (в быту, в ЖЖ, я сейчас только про это) по-прежнему исходят из устаревшей, на мой взгляд, презумпции, которую можно сформулировать примерно так:

"Любую черту поведения или психики людей по умолчанию следует считать зависящей только от среды, т.е. культурно-социальных факторов (воспитания, жизненного опыта, экономики, господствующих в обществе взглядов и т.д. и т.п.) и совершенно не зависящей от генов. Если же кто-то смеет заявлять, что гены тоже влияют на эту черту, то бремя доказательств лежит целиком на нем: пусть убивается, доказывает строго-престрого, а мы будем докапываться, придираться к методике и всеми прочими способами проявлять "здоровый скептицизм"". Есть, конечно, и такие, кто явно или почти явно следует еще более жесткой презумпции: "у человека в поведении НИЧЕГО не зависит от генов, все определяется только культурно-социальными факторами, а все исследования, указывающие на обратное, заведомо ошибочны". Но мы сейчас не о крайностях.

Между тем генетика поведения уже накопила более чем достаточно данных для того, чтобы утверждать, что презумпция должна быть другой. Примерно такой: "Любую черту поведения или психики людей по умолчанию следует считать зависящей отчасти от среды, отчасти от генов, т.е. имеющей ненулевую, но и не 100-процентную наследуемость. Если же кто-то утверждает, что эта черта на 100% ненаследственна или на 100% наследственна, то бремя доказательств - на нем (т.к. это крайности, гораздо более редкие, чем нормальное промежуточное состояние)". Основанием для смены презумпций является большое количество исследований, показавших, что чуть ли не любая особенность поведения или психики людей, если взяться за ее изучение всерьез, оказывается хоть на 10, хоть на 20, а то и на 50% зависящей от генов.

Конечно, речь идет о бытовых дискуссиях, например в ЖЖ, где презумпции играют огромную роль, о бытовом мировосприятии и т.п.. В экспериментальной науке, конечно, все иначе. Там надо брать и исследовать без оглядки на презумпции.

Я сейчас не имею возможности написать тут обзор этих исследований и подробно аргументировать свой тезис, но я включил себе в список важных задач необходимость растолковывать данную мысль. Пока же могу дать только несколько ссылок.

1) http://en.wikipedia.org/wiki/Heritability - без этого вообще нельзя ничего понять в теме
2) «три закона генетики поведения»
3) http://elementy.ru/news/430913
4) http://elementy.ru/news/430688

*********************************************

UPD. А вот очень точный комментарий к этому посту:
"Собрался уже писать в том смысле, что заявлять с серьезным видом, что трава зеленая, а 2х2=4, не соответствует уровню журнала macroevolution , но почитал комменты и как-то притих."

------------------------------------------------------------------------

UPD-2. Все-таки придется пояснить, т.к. многим в лом сходить по ссылкам и самим поразбираться. И простым людям, и генетикам, и эволюционным биологам (по трем разным комплексам причин, кстати), как правило, интересен не "признак вообще", а различия, изменчивость по этому признаку, существующая в изучаемой популяции. Когда говорят "признак на 20% зависит от генов, на 80% - от среды", или, что то же самое, "наследуемость признака равна 0,2", то это условно-договорное сокращение следующей, более строгой формулировки: "в изучаемой выборке 20% вариабельности по данному признаку объясняется вариабельностью генов, 80% - вариабельностью условий среды (условиями развития, воспитанием, обучением и т.п.)" Таким образом, "степень зависимости признака (т.е., еще раз повторю, ИМЕЮЩИХСЯ РАЗЛИЧИЙ по этому признаку) от генов" зависит от:
1) наличествующей фенотипической изменчивости. Если изменчивости в выборке нет, говорить вообще не о чем. Нет предмета, наследуемость которого можно было бы измерить.
2) генетической изменчивости (полиморфизма аллелей, влияющих на проявления признака). Если она равна нулю, то и наследуемость равна нулю. Например, в выборке генетически идентичных организмов (клонов) наследуемость всех признаков равна нулю и все наблюдаемые различия зависят только от среды.
3) изменчивости условий среды. Это самое интересное и контринтуитивное. Если бы нам каким-то чудом удалось создать для всех особей в нашей выборке абсолютно идентичные условия существования, то вся изменчивость, какая останется после этого в выборке, будет на 100% зависеть от генетической вариабельности. Наследуемость всех признаков станет равна 1. Напротив, если условия среды очень сильно различаются для разных особей в выборке, наследуемость большинства признаков окажется очень-очень низкой. Приведу воображаемый пример первой ситуации. Представим цивилизацию, в которой считается абсолютно недопустимым, немыслимым, не уметь доказывать теорему Пифагора. Всех без исключения детей учат этому изо всех сил, не жалея никаких средств и учебных часов. В такой цивилизации почти вся оставшаяся изменчивость по признаку "умение доказывать теорему Пифагора" будет определяться генами. В такой цивлизации неумение доказывать теорему можно будет смело назвать наследственной генетической болезнью - апифагорией. Приведу воображаемый пример второй ситуации. Если мы включим в исследуемую выборку 50% нормальных людей и 50% людей, чьи матери принимали во время беременности талидомид, то в такой выборке признак "число рук" окажется зависящим в большей степени от среды (от наличия или отсутствия талидомида), чем от генов.

Еще пример. Если в выборке половина людей нормальные, половина - "маугли", то признак "умение говорить" будет на 100% зависеть от среды. Если в выборке половина людей нормальные, половина - мутанты по гену FOXP2, то признак "умение говорить" будет на 100% зависеть от генов.

Поэтому на практике, чтобы получить осмысленные результаты, стараются брать "реалистичные выборки", в которых изменчивость условий среды сведена к разумному минимуму. Например, выборка взрослых здоровых европейцев. Или, скажем, выборка китайских женщин в возрасте 20-25 лет без серьезных наследственных заболеваний и со средним образованием.

Нам ведь интересно, насколько наши индивидуальные различия зависят от генов, а насколько от среды, в наших естественных условиях существования.

----------------------------------------------------------------------------------

UPD-3. Интервью о роли наследственности и среды у одного из главных наших психогенетиков (спасибо budilnik ). Цитата: "В психогенетике не бывает только врожденного или только приобретенного, любая наша черта – продукт генов, проявившихся в благоприятной или неблагоприятной среде."

Flat | Top-Level Comments Only

Конечно, они не образуются в произвольном месте. Это я и называю общей структурой.
Что касается конкретных синапсов - как вы полагаете, как наследуемые признаки могут их контролировать, если число генов у человека составляет ~ 25000, а число нейронов ~ 30 миллиардов (я уж не говорю о числе связей между нейронами - более адекватный показатель). Дополнительная информация берется просто из "шума", а не из генов.

Нейронов больше гораздо.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19226510

Ваше рассуждение было бы верным, если бы геном был "чертежом" организма. Но он, как известно, не чертеж, а скорее "рецепт", алгоритм. Поэтому получается совсем другое соотношение между количеством информации в генотипе и фенотипе. Это в двух словах не объяснить, впрочем. Это как фрактальная геометрия, когда запредельно сложные изображения "кодируются" простой формулой. При этом - с одной стороны, фенотипических признаков гораздо больше, чем деталей в генотипе, с другой - все равно полная "генетическая детерминированность". Но это, повторю, непростая для понимания штука.

***Это как фрактальная геометрия, когда запредельно сложные изображения "кодируются" простой формулой***

Они совсем не запредельно сложные. Для фракталов характерно самоподобие, и иллюзия сложности возникает только из-за большого количества самоподобных элементов. Я не вижу здесь аналогии с потоком информации от генотипа к фенотипу.

Вообще же, тут nature-wonder задался вопросом, как адекватно определить процент зависимости от генов. В смысле, не дать определение, а экспериментально найти. У Вас на элементах упомянуто про это, но с людьми все так сложно ("На решение игрока могла повлиять какая-нибудь мелочь — случайно пришедшая в голову мысль, воспоминание, пролетевшая за окном муха и т. п"). Не знаете ли Вы о более простых исследованиях на животных? Ну скажем, вот модели эволюционных стратегий (Плут/Простак/Злопамятный, Голубь/Ястреб и т.п.). Они ведь основаны на том, что потомство плута будет таким же плутом, простака - простаком и т.п. Есть ли реальные данные - какова вероятность того, что у Плута дети будут Плутами и т.п. в случае реальных популяций?

PS
Гы, Сейчас прочитал - Вы же тоже самое написали на элементах: "Генотип определяет не поведение как таковое, а скорее общее принципы построения нейронных контуров".

Кстати, а вот пример (наверное, редкий), где гены играют если не 100%-ую, то явно доминирующую роль в поведении. Я не знаю, как это можно объяснить научением - контакта родителей с детьми не было.

Но ведь насиживают? Насколько я знаю, птенцы ещё в яйце реагируют на звуковые сигналы родителей.

Да, все-таки насиживают. (Из фильма Аттенборо можно понять, что нет). Значит, научение тоже играет роль, скорее всего. Но все равно удивляет тонкость "настройки".

Число генов у человека существенно меньше, чем число клеток организма, каждая из которых характеризуется как минимум тремя координатами. И тем не менее вот они мы. Вас это не смущает?

Да. А Вас нет?

Могу только посоветовать почитать недавнюю статью Маркова, где на компьютерной модели показывалось, как достаточно аноатомически сложная химера вырастал руководствуясь всего лишь 6-7 правилами. И если хорошо подумать над этими правилами, можно даже понять почему именно такая крокозябра вырастала.

Меня не смущает, потому что я сам регулярно такие вещи конструирую. Программисты ежедневно строят сложнейшие интерфейсы собирая их из простых классов с незатейливым поведением. Поэтому мы довольно привычные к такого рода вещам.

***Меня не смущает, потому что я сам регулярно такие вещи конструирую.***
Ну так поделитесь секретами мастерства с эмбриологами/морфогенетиками. А то у них там столько открытых вопросов (напр., каким образом происходит корегуляция размера клеток и количества клеток в органе, чтобы его размер не изменялся) :)

***Программисты ежедневно строят сложнейшие интерфейсы ***
А я ежедневно имею дело как с ООП, так и с геномами. И уже давно бросил привычку проводить аналогии между организмами и компьютерами. Хотя бы потому, что в природе нет программистов.

***каким образом происходит корегуляция размера клеток и количества клеток в органе, чтобы его размер не изменялся***

О, буквально недавно видела статью на эту тему! Читала взахлеб. http://www.jstage.jst.go.jp/article/plmorphol/22/1/65/_pdf

(no subject)

galicarnax.livejournal.com - 2011-06-22 12:22 (UTC) - Expand

(no subject)

kraidiky.livejournal.com - 2011-06-22 12:04 (UTC) - Expand

Скажите, а вы конструируете такие вещи, у которых "геномы" идентичны, и при этом "фенотипы" существенно различны?

(no subject)

kraidiky.livejournal.com - 2011-06-22 12:06 (UTC) - Expand

(no subject)

nature_wonder.livejournal.com - 2011-06-22 12:59 (UTC) - Expand

большевики очень любили теорию "чистого листа" и поставили гигантский эксперимент, а именно -- научение всего населения физике и математике. В результате, любой, кто учился в советской школе, вам скажет, физику и математику хорошо знали 10-15% в классе. Остальные мучились адовой мукой. Причём, таки работает "папа у Васи силён в математике" -- это я вам уже говорю по мехмату-физфаку, дети закончивших идут по стопам. У нас в семье это уже четвёртое поколение. Музыкальные способности тоже врождённые.
Хотя, с другой стороны, ежели человека математике вообще не учить, то он её знать и не будет.

Наверное, не стоит путать способности и поведение.

а поведение не определяется способностями и личностью? Разве трусы и храбрецы -- это не результат особенностей гормональной регуляции? опять-таки, математическое мышление рационально, а есть люди с врождённыи иррациональным мышлением. По-вашему, это не имеет отношения к поведению?

Имеет, но вещи-то разные. И два способных математика могут в сходных ситуациях поступать по-разному.

Нас в педагогическом институте учили (и мой преподавательский опыт это подтвердил), что способности - это всего лишь СКОРОСТЬ в освоении знаний, умений и навыков, т.е. один поймёт "с полуслова", а другой - никогда. Можно развивать способности, но до определённого предела, который ограничен (или не ограничен) генетикой.

***это я вам уже говорю по мехмату-физфаку, дети закончивших идут по стопам***

Папа работает в институте математиком. Как Вы думаете, это никак не повлияет на выбор специальности у сына? Очень часто дети актеров становятся актерами, физиков - физиками, дворников - дворниками. Ведь они с детсва с этим знакомы. Я так думаю, это жирный плюс в пользу среды, а не генов ;)

был бы плюс в адрес среды, если бы не одно "но".
Попробуйте научить математике человека, у которого нет к ней способностей. Я пробовала неоднократно, как репетитор. Опять же, хороший актёр как правило относится к истероидному типу личности, из интроверта же актёр вряд ли получится.
Так что, возвращаемся к теме беседы "гены плюс среда". Сын Райкина тоже Райкин, а вот было бы это справедливо для приёмного сына? Сколько приёмных детей тоже стали выдающимися актёрами? Не средненькими, а вот именно "Миронова и Миронов", "Ефремов и Ефремов".

***Попробуйте научить математике человека, у которого нет к ней способностей.***

Чтобы здесь поставить точку, нужно немало работать. Провести статистику - сколько родных, а сколько приемных детей шли по стопам родителей. С каким успехом и т.п.
И потом, как отличить отсутствие способности от отсутствия реальной заинтересованности в предмете?
Ну а хорошего актера-интроверта я знаю - Петр Мамонов, интровертнее некуда :) (посмотрите его интервью или сценические постановки).

У представителей разных популяций человека ("рас") 99.999% генов полностью идентичны. Какого-то ничтожного, микроскопического процента хватает, чтобы создать значительные различия во внешности и других фенотипических чертах.

Я не понял - это вы в качестве довода за или против? Это ведь и говорит о том, что многое зависит далеко не только от генов.

Довод "за" генетическую предопределённость всего. Устойчивые варианты фенотипа ("расы") созданы отбором и в целом вполне понятными генетеческими механизмами. Популяции разных регионов отличаются друг от друга несколькими миллионами нуклеотидов. Этого хватает, чтобы смоделировать полезные "адаптации", вроде фенотипических достоинств чукч, африканцев или белых европейцев ("голубые глаза чуть лучше видят в тумане").

Гены не определяют расу
Исследователи, изучив гены людей, принявших участие в научном эксперименте, смогли определить 10 генетических вариаций, которые встречаются у 20 выходцев из северной Португалии и 20 наследников тех, кто приехал в Бразилию с острова Сан-Томе на западном побережье Африки. Однако различия в этих генах не имеют никакого отношения к формированию внешнего облика человека, например, к цвету кожи или волос.

Затем ученые изучили две группы людей. В одну вошли 173 бразильца, представляющих различные группы населения в соответствие с их цветом кожи, формой губ и носа. В другую включили 200 жителей городских районов, которые считают себя белыми. Применив к ним данные, полученными при изучении португальцев и западных африканцев, ученые пришли к выводу, что эти две группы бразильцев генетически друг от друга почти не отличаются.
http://www.molgen.org/index.php?name=News&file=print&op=PrintPage&sid=76

Т.е., дело, конечно, не в том, что различные черты внешности не заданы генетически\биологически, а наоборот, в том, что они жёстко заданы биологически, но по гораздо более сложным правилам, чем принято считать. Что механизмы наследственности гораздо сложнее и изощреннее, о чём свидетельствует то, что незначительное различие в ничтожных долях процента генетического аппарата создаёт разные "расы" с их сложной конфигурацией функционально и адаптивно "оправданных" различий-особенностей. А с другой стороны: даже в пределах одной популяции люди с "максимально совпадающими" геномами, представители устойчивых малых популяций или родственники оказываются порой удивительно непохожими и "противоположными" по внешности или другим генетически определяемым признакам (включая тип нервной системы, темперамент и пр.).

При чем тут встречается, не встречается? Расы это в основном вариации частот аллелей в популяции.

Flat | Top-Level Comments Only