Все живе генетично різне і має тенденцію
до збільшення біологічної різноманітності.
Двох генетично абсолютних особин (крім однояйцевих
близнюків, немутірующіх клонів, вегетативних ліній і
небагатьох інших винятків), а тим більше видів живого
в природі бути не може.
Те, що ми не схожі один на одного, загальновідомо. Ми не схожі всім: зовнішністю, мімікою, ходою, сприйняттям навколишнього світу, почуттями, думками, здібностями, здоров'ям. Такі однакові і такі не схожі люди! Серед них не знайдеш генетичних або психологічних двійників - ні по сусідству, ні на протилежному боці планети, ні в минулій історії людства, ні в майбутньому.
Навіть немовлята, здавалося б, такі однотипні, із самого початку відрізняються безліччю поведінкових, емоційних відтінків. Мати, хоча б раз бачила свою дитину, потім ніколи його ні з ким не сплутає. Спробуємо уявити собі, що могло б статися, якби ми так багатоманітним. Однотипне не здатне до якого-небудь прогресу, воно може породити лише собі подібне, вертикальна сходи стають пологої кривої. Генетична подібність ускладнило б відтворення життя, зробило б нас беззахисними до спустошливим інфекцій, винищило б творчість як вищий прояв індивідуального самовираження. Людські контакти перестали б бути необхідними, так як кожен би бачив в іншому лише своє відображення, але не продовження. Припинився б і біологічний, і моральний прогрес. Природа починала з однотипного і назавжди відмовилася від цього.
У своєму прагненні породити найбільш досконалі істоти природа проявила вражаюче розмаїття розв'язання окремих завдань. 300 млн. років тому Землю топтали чудовиська Завдовжки більше 25 м і масою понад 50 т. А у водах океану існував і пустує по цю пору найменший хребетний організм, довжина якого всього 8 мм. Муха пролітає за секунду відстань, в 1000 разів перевищує довжину її тіла, і в той же час є абсолютно нерухомі паразитуючі організми. Деякі клітини, наприклад, нервові, не відновлюються, а от втечі молодого бамбука виростають на добу до 40 см. Генофонд людини складають мільйони генів, що кодують найскладніші функції організму. Найпростіші живі істоти - віроіди, позбавлені навіть білкової оболонки властивою вірусам, мають генетичну інформацію всього з 360 нуклеотидів. Як бачимо, природа не поскупилася на контрасти і протилежності.
Мало стверджувати, що природа не терпить одноманітності, природна її історія свідчить про певний, все зростаючому темпі породження різноманітних форм живого.
У одвічне життєвому конфлікті «жертва-паразит» потужним природним збудників виживання жертви була мінливість набору її білків, але і паразитують організми, щоб не вимерти, повинні були розвиватися в тому ж напрямку. Тому ж сприяли численні ворожі фактори зовнішнього середовища - від ландшафту і клімату до космічних і радіаційних впливів. У людини приблизно 106 генів, які не виникли з нічого, а створені усіма його біологічними предками, починаючи від першого праклеткі, не менш ніж за 109 років життя. Кожен ген представлений звичайно приблизно десятьма версіями (алелями), тобто здатний кодувати стільки ж різновидів ознаки. Звідси генофонд людини буде містити 107 одиниць спадкової інформації. Природа перепробувала сотні різних генетичних «діалектів», поки не відтворила «мова» самого поліморфного і процвітаючого виду живого. Кожен з нас отримав як би естафету життя, передану йому мільйонами «пробних зразків» життя.
Ми живемо лише в ранній стадії «ери людини», і якщо сама людина не стане знищують живого, йому ще належить довга еволюція. Доказом цього є і величезний фонд генетичної інформації, що забезпечує практичну невичерпність варіантів особин.
Серед 5 млрд. людських індивідуальностей, одночасно що живуть на нашій планеті, немає двох однакових не тільки за творчим почерком і суджень, а й по анатомічною будовою. Неповторний «малюнок» подушечок пальців, долонь, губ кожної людини. Ні двійників по розташуванню вен на руках і ногах, по рельєфу вуха, візерунку сітківки ока, архітектурі кісткового скелету. У кожної людини індивідуально будова мікрокристалічне решітки зубної емалі, хімічний склад волосся, вміст у крові мікроелементів, баланс гормонів, мікроструктура нервової системи. Якщо ми говоримо про подібність якихось індивідів, то або свідомо нехтуємо деталями і зокрема, або маємо недосконалий апарат дослідження. Однакових у фізіологічному відношенні людей немає. І кожен залишає свій неповторний слід на землі.
Якби відмінності стосувалися лише видимих ознак, то несхожість індивідуальностей не було б настільки важливим. Ну, нехай, у різних людей неоднаковий судинний візерунок або розміри внутрішніх органів, але нирки і легені побудовані з одних і тих же анатомічних елементів - нефронів і альвеол, а складові білки молекул гормонів і нервових центрів однакові. Так і листя одного дерева відрізняються за формою і «малюнку прожилок», але в кожному випадку всі ці листи дубові або березові.
Але існує (у кожного з нас) певна комбінація атомів і молекул, яка належить мені та тільки мені й відсутній у будь-якої іншої людини і тварини. Вони дають моєму організму унікальний стереотип, який визначає мене, розпізнає те, що складає частина мене, і бачить найбільшу загрозу в усьому, що не є мною. Саме ці атоми і молекули входять до складу «пізнавальних знаків», якими відзначені всі клітини мого тіла. У іншого, ті ж атоми і молекули дають інші знаки, і поєднати ці знаки в одному тілі не можна.
Специфічні білки клітин, про які йде мова, вперше були відкриті в дослідах з трансплантації органів і тканин. Про них біологія дізналася порівняно недавно. Спочатку здавалося, що ці білки лише перешкоджають приживлення чужих тканин при штучному їх з'єднанні з іншим організмом-трансплантації, чому їх і назвали "трансплантаційний». Але далі стало ясним, що ці білки відображають самі глибинні процеси, характерні для життєдіяльності кожної індивідуальності. З'явився термін «білки тканинної сумісності» (далі через частоти вживання будемо їх називати скорочено білками ТЗ), а в більш афористично сенсі - білки «самості» (тобто білки самого себе, своєї тілесної індивідуальності).
Кожна людина має унікальний склад цих білків, оскільки гени, завідувачі їх синтезом на поверхні клітин, настільки множинні. Ці ж білки визначають гармонійну сукупність усіх складових елементів тіла, клітини спілкуються і взаємодіють з іншими клітинами тільки в тих випадках, коли у них однакові «розпізнавальні знаки» - один і той же набір і конфігурація білків ТЗ. У ході еволюції й ускладнення живих організмів кількість і можливі варіації цих генетичних «значків» наростали. Найпростіші позначення несуть на своїй поверхні навіть примітивні форми, в міру ускладнення біологічних організмів ускладнюється і цей генетичний алфавіт, досягаючи найбільшого різноманіття у людини.
Алфавіт білків ТЗ єдиний для всіх людей, до нього входить трохи більше 100 літер, розділених на групи. Кожному з нас властива лише комбінація з декількох букв цього алфавіту, але наш власний генетичний пароль неповторний. Відмінності можуть бути великими або малими, від батьків ми відрізняємося половиною притаманних нам букв, але у всіх дітей, за винятком однояйцевих близнят, порядок букв інший, ніж у батька і матері, сестри і брата.
Число можливих комбінацій з цих білкових букв надзвичайно велике. В історії людства ніколи не повториться генетичний пароль Пушкіна, Ньютона, Ейнштейна або Ломоносова. Без помилкового пафосу можна сказати, що всі ми неповторні, тому що ніколи не мали і не будемо мати генетичної копії.
Лінгвісти вважають, що в світі зараз існує трохи менше 3 тис. мов. Більшість з них має давню історію. Але біологічно головну мову тілесної індивідуальності людство почало вивчати лише кілька десятиліть тому. І поступово стало ясним: як розмовна мова служить людям зброєю спілкування та взаєморозуміння, так і «мова» білків ТЗ знадобився природі як інструмент спілкування і шліфування форм живого. Зараз ми багато знаємо про участь цих молекул життя в обміні міжклітинним сигналами та налагодженні захисних реакцій.
Генетики і психологи знають про важливу роль генотипу у формуванні індивідуальних відмінностей, у будові і функції нервової системи. Різні лінії мишей неоднаково швидко вирішують завдання при лабораторному їх навчання елементарним навичкам. Ці особливості виявляються успадкованими. У людей так званий коефіцієнт розумового розвитку, який визначається набором спеціальних завдань, виявляється однаковим у разі однояйцевих близнюків (він дорівнює різниці при тестуванні того самого індивіда), має мінімальні відмінності у двуяйцевих близнюків і значні - у звичайних братів і сестер. Природно, що ці успадковані особливості стосуються не всієї структури мозку, а вихідних способів її утворення. Клітин головного мозку багато менше, ніж зв'язуючих їх ділянок, а кожна така зв'язок прокладається в ході життя. Більш чітко успадковуються особливості темпераменту, математичні здібності, гірше - музичні ...
Коефіцієнт генетичної залежності розумового розвитку, як показали експериментальні дані, близький до 0,5. Це означає, що, як і у разі спадкування білків ТЗ, успадковується приблизно 50% інтелектуальних здібностей.
Природа, цей майстерних винахідник, сконструювала в процесі еволюції незліченна різноманітність життєвих форм. Тому клонування загрожує головному двигуну еволюції - генетичному різноманітності. Генотип будь-якої людини складається з комбінації генів його батьків, і саме ця висока комбінаторика дозволяє увазі чинити опір навколишнього середовища - виживати. Іншими словами, у клонів не буде ніякого імунітету. Адже клонування передбачає, що клони однієї заплідненої клітини будуть пересаджені в сотні маток, де їм належить розвиватися. Тому всі народжені клони будуть генетично однаковими. А ми живемо серед вірусів, бактерій, патогенних організмів, які постійно зазнають мутації. Люди пристосовуються до них за рахунок генетичного розмаїття. А клон неминуче буде вражений перший же самим найпростішим вірусом, наприклад, звичайним вірусом грипу.
Так як однієї з рушійних сил прогресивного розвитку є рівень різноманітності.
Візьмемо хоча б розміри живих істот. Ми знаємо, що слон значно більші миші, але рідко питаємо себе, у скільки разів він більший. Виявляється, слон в 100000 разів важче миші, а більш мініатюрне ссавець - землерийка - складає одну мільйонну частку слона.
Найбільша ссавець - синій кит. Самка його досягає 33 м в довжину і важить 190 т. Новонароджена її дитинча довжиною 7-8 м важить 3 т. Така тварина, як кіт, не могло б існувати на суші - воно неминуче було б роздавлене власною вагою. Вода в 800 разів щільніше за повітря, тому вона підтримує гігантську масу тварини і зменшує статичні навантаження на скелет.
Цікаво, що незалежно від розмірів тіла тривалість життя всіх ссавців, виміряна в кількості ударів серця, приблизно однакова. Серце кита робить у спокої 15-16 ударів за хвилину, серце миші - близько 600, а й у велетня, і у малюка за час життя серце скорочується близько 740 млн. разів. Відомо, що існують люди із середнім, прискореним та уповільненим пульсом. Не проявляється тут така закономірність? ..
Так, скажете ви, природа різноманітна, багатоманітним та істоти, що населяють світ. Але коли еволюція дійшла до вінця свого творіння - людини, вона створила непомірне безліч характерів і зовнішніх рис, але влаштувала всіх людей однаково. Це поширена думка так само справедливо, як і помилково. Дійсно, у всіх людей одна голова, два ока, по дві руки і ноги, єдине серце і парні легені, нирки, вуха. Від народження люди мають п'ятипалі кінцівки, велику голову, розвинену систему кровоносних судин, ієрархічно побудовані імунну та нервову системи. Але скільки ж прихованих анатомічних відмінностей, що роблять представників людського племені в чомусь унікальними і неповторними!
Маса головного мозку в різних людей варіює в широких межах, причому це не пов'язано прямо з інтелектуальними та іншими здібностями. Так, головний мозок Олівера Кромвеля важив 2200 г, І. С. Тургенєва - 2000 г, Анатоля Франса-1000 г, а у Луї Пастера внаслідок, імовірно, травми або перенесеного інсульту на місці одного з півкуль був виявлений лише рубець, хоча всі свої великі відкриття він зробив в зрілому віці. Показник абсолютної ваги мозку не є визначальним міру таланту і розумової активності. Діти вступають у життя з великими відмінностями в структурі мозку, це стосується числа і розташування нейронів, анатомії провідних шляхів.
Коливання різних типів клітин кісткового мозку досягають у середньому 22-кратних відмінностей, об'єму шлунку у різних дітей 6-8-кратних, маса печінки 4-кратних відмінностей. Частота пульсу, нормальна для тієї чи іншої людини, коливається від 45 до 105 ударів на хвилину, серце переганяє через судини за той же термін від 3,16 до 10,8 л крові. Середня кількість повітря, обмінюваного в легенях за один дихальний акт, змінюється від 350 до 1300 см3, тобто між окремими людьми може існувати 4-кратна різниця. Частота дихальних рухів варіює від 4 до 20 в хвилину. Загальний обсяг «носових пазух» у дітей відрізняється в 20 і більше разів.
Навіть кількість кісток у скелети різних людей неоднаково. Одна людина з десяти має відмінність в будові хребців, один з двадцяти має зайве ребро (найчастіше чоловіки). В анатомічних посібниках обережно говориться, що в людини більш 200 кісток, фахівці налічують від 400 до 680 м'язів.
Місце входження різних нервових стовбурів в спинний мозок варіює від індивіда до індивіда. Більшість людей має 31 пару спинно - мозкових нервів відповідно 30 хребців, але деякі мають 32 і 33 пари відповідно 31 і 32 хребців. У частини людей сідничний нерв розташований глибоко і добре захищений, у інших він, навпаки, легко може зазнати впливів. Той факт, що люди розрізняються за типом будови нервів і розташування нервових закінчень, також як і по типу судинної системи, має велике значення з точки зору їх чутливості до тепла і холоду, до дотику і до болю, що виникає в різних ділянках тіла.
У нашого тіла існує своя «мудрість», і в першу чергу це мудрість, що виявляється до їжі. За 10 років доросла людина при помірному апетиті з'їдає близько 5500 кг різної їжі. Помилка в балансі на 1% викликала б збільшення або втрату у вазі до 50 кг. Але «мудрість» тіла виявляється настільки високою, що порушення балансу становить менше 0,05%. Задовго до того, як стало відомо про існування білків, жирів і вуглеводів, мінеральних солей і вітамінів, люди «інстинктивно» поїдали їх приблизно в правильних пропорціях і не страждали від харчових розладів.
Приголомшливо прозвучало і нове відкриття Ландштейнера і Левіна: не тільки кров, а й всі виділення людського організму - сльози, слина, піт, жовч, материнське молоко, сперма - мають групові властивості. Виділення кожної людини відносяться до тієї ж групи, що і його кров.
Таким чином, вчення про групи та фактори крові, спільних для якоїсь частини людей, призвело до ймовірної характеристиці відмінностей даного індивіда. Слід, однак, не забувати, що термін «групові властивості» відображає достатню поширеність кожного з вивчених показників, і дослідження всіх відомих на сьогодні факторів може проводитися лише в оснащеному гематологічному кабінеті. І, тим не менш, це відчутно наближало дослідників до вирішення і оцінці «чинника індивідуальності».
Малюнки шкірних покривів
Альфонс Бертільон розробив перший антропометричні метод ідентифікації злочинців. Він грунтувався на тому, що будь-яка людина відрізняється від усіх інших розмірами окремих частин, тіла, а сума цих розмірів дає характерну для кожної людини формулу. Можна виявити відбитки пальців давністю до 10 років на самих різних поверхнях, у тому числі і негладких.
Типи малюнків і їх розміри підпорядковуються певнійгенетичної залежності. Вони передаються у спадок. Діти наслідують не тільки загальний візерунок, а й мінуціі - дрібні деталі відповідного пальця батьків. Як і інші характеристики, в тому числі і групи крові, колір очей, тип смакової чутливості, вони можуть застосовуватися для вивчення механізмів еволюції людських спільнот. Для європейських народів більше характерні «петльові» візерунки на пальцях, у народів Сходу переважають «завитки». Угорський вчений Шандор Окрес у своїй книзі «Спадкування папілярних візерунків» перерахував 60 ознак, по яких можлива ідентифікація особи і у спірних випадках проводиться встановлення батьківства. В даний час до пальцевим малюнками приєднують візерунки долонь і стоп. Усі спроби знищити або змінити папілярні лінії виявилися безуспішними. Лінії завжди з'являлися знову.
Примхливість розташування дерматогліфічних ліній не тільки відрізняє кожної людини від всіх інших. Будь-яка лінія може зустрічатися з підвищеною частотою серед представників однієї родини у батьків, дітей і онуків. Часом представники цієї родини виявляються носіями якоїсь спадкової аномалії, це вказує на зв'язок кожного малюнка з функціонуванням певних генів.
Дерматогліфи у вигляді примхливо зігнутої петлі часто зустрічаються у носіїв вроджених серцевих захворювань і при відомій хромосомної аберації, що позначається трисомія 21. В останньому випадку замість двох нормальних хромосом 21-ї пари виявляються три такі хромосоми, що призводить до певних порушень інтелекту. Підвищену частоту кожного малюнка у вигляді арки знаходять і при трисомії 18-ї пари хромосом, звичайно прирікає новонароджених на передчасну смерть. Така ж дерматогліфічних особливість притаманна носіям вродженої розумової відсталості, шизофренії і в деяких випадках неправильного розвитку статевих ознак. Малюнки у вигляді завитка або спіралі в частині випадків асоціюються з аномалією статевих хромосом.
Неповторний візерунок папілярних ліній пальців, долонь, губ служить тілесним «паспортом» організму. Встановлення зв'язку дерматогліфов з фізіологічними реакціями організму відкриє нові і досить прості орієнтири для індивідуальної діагностики різних патологічних станів або вродженого схильності до них.
Індивідуальність ДНК
Досить велика молекула ДНК містить безліч генів, в кожному з яких міститься інформація про синтез строго певного білка, Уздовж молекули ДНК розташовані фрагменти, що повторюються безліч разів.
Ці повторювані послідовності можуть складатися з 15, 20 і 25 амінокислотних залишків, у різних людей по-різному. В одному місці вони повторюються 10 разів, в іншому 20, 30, займаючи до багатьох тисяч різних ділянок. Джеффріз назвав ці групи послідовностей «мікросупутниками». У всіх людей різний число таких мікросупутників. Різна і відношення їх довжини, у деяких багато довгих і коротких мало, в інших багато середніх і мало довгих. Нарешті, усередині кожної послідовності присутня різне число нуклеотидів.
Імовірність того, що дві людини, за винятком однояйцевих близнят, що мають однакове число мікросупутників, незначна. Оскільки рухливість молекул у тілі під впливом електричного поля залежить від їх розміру, то за допомогою електрофорезу і застосування спеціальних нуклеотидних «зондів» можна отримати своєрідні фотографії ДНК кожної людини. На цих фотографіях замість очей, носа і рота видно тонкі, середні і широкі смужки.
Якщо слідчим на місці скоєння злочину виявлені волосся, сліди крові або інших виділень, навіть сліди слини на недопалки, то він за спектром смуг від молекул ДНК біологічного об'єкта може скласти точний генетичний портрет злочинця.
У житті нерідко виникає ситуація, коли з яких-небудь причин експертам потрібно довести чи заперечити твердження, що даний дитина - син або дочка тієї чи іншої особи. Ідентифікація групи крові, дактилоскопічна експертиза не є вичерпними. Але досить біологу взяти по одній клітці у дитини і батька, виділити з них ДНК і порівняти їх молекулярні портрети, як сумнівів не залишається. У спектрі смуг дитини і спектрі смуг батька чи матері обов'язково є загальний ділянка «генетичних відбитків».
Нескладний математичний підрахунок показує, що комбінація з десяти генів, що мають лише чотири алельних варіанту, може дати кількість очікуваних варіантів, що обчислюються п'ятизначної цифрою. А що ж говорити про живих конструкціях, що складаються з сотень, тисяч, мільйонів генів? Темп розвитку в живій природі сложноорганізованних форм, многоаллельності, частоти мутацій і генетичних рекомбінації, як ми бачили, неминуче зростав. Це наводить на думку, що природа на всьому протязі живого життя реалізовувала закладене в ній початково прагнення до різноманітності, відмінностям.
Що рухає різноманітністю
Вчені розвинули уявлення про прогресивний розвиток живого світу. Вони підкреслювали, що носіями цього прогресу можуть бути як високо -, так і нізкоорганізованние форми. У загальній формі успіх організмів у боротьбі за існування може досягатися різними шляхами. Одним з них, як вважали деякі біологи, може служити пристосування організмів до мінливих умов зовнішнього середовища шляхом збільшення чисельності виду, розширення площі його розселення. У ускладнюється біосферу Землі на певних етапах живе могло зберегтися тільки за рахунок збільшення форм рослинного і тваринного світу.
Мейен вважав, що в еволюції феномен різноманітності грає настільки ж важливу самостійну роль, як прогрес і пристосування. Більш того, стимул до розвитку різноманіття генетично успадковується. Якщо який-небудь різноманітний ряд організмів породжує мутанта, то і цей мутант, виживши, забезпечує аналогічний ряд поліморфних організмів з такими властивостями, якими володіли особи батьківського загону, але не він сам.
При аналізі явищ різноманіття як однієї з рушійних сил прогресивного розвитку необхідно враховувати біологічний рівень цього розмаїття: видової, групової, організменний, клітинний, молекулярний. Вже давно стало очевидним, що критерієм біологічного прогресу виду служить не кількісне представництво його особин, що неминуче повинна мати якусь кінцеву величину, а різноманітність груп всередині виду чи видів у більших спільнотах. Появі цих груп сприяло придбання будь-яких корисних пристосувальних ознак або реакцій.
Серед двох спільнот, найбільш успішно завоювали сушу, - комах і ссавців - також намітилося виражене розмаїтість видів. В одному випадку воно було рухоме такими біологічно ознаками, як хітиновий покрив, трахейне дихання, швидкість завершення ембріонального розвитку. У разі ссавців пристосувальними стимулами з'явилися теплокровних, живородіння, центральна нервова система, імунітет, свідомість.
Гетерогенність - це загально біологічних явище, що розширює норму реакцій, що збільшує пристосувальні, адаптивні властивості організму, що забезпечує, в кінцевому рахунку, різноманітність особин. Звуження меж реактивності на будь-якому рівні (молекулярному, клітинному, організменном) веде до зменшення для популяції шансів вижити за будь-яких екологічні катастрофи або спустошливих інфекціях.
Отже, з одного боку, жорсткі межі індивідуальності, з іншого - необмежений простір для творення відмінностей.
Паразитизм та безпека
Організм людини багато ворогів. Ворогів зовнішніх і внутрішніх. До несприятливих впливів, які об'єднані поняттям факторів навколишнього середовища, за багато мільйонів років організм пристосувався досить добре. Знижується температура тіла - звужуються кровоносні судини, сповільнюються скорочення серцевого м'яза, стає рідше дихання, припиняється потовиділення, посилюється енергетичний обмін. Виникає тривожна ситуація: посилюється секреція гормонів надниркових залоз і гіпофізом, зі збільшеною навантаженням працює щитовидна залоза, частішає пульс, активізується перистальтика кишечника, мобілізуються всі органи чуття, «прояснюється» свідомість. Всі ці несвідомі реакції, відпрацьовані еволюцією і засновані, як ми кажемо, на безумовних рефлексах, вимагають кооперації мільйонів клітин, включення мільярдів клітинних рецепторів, фундаментом яких служать білки ТЗ.
У поняття зовнішнього середовища входить і навколишній нас мікросвіт. Ми - його частина, мало чим відрізняється по вихідного біохімічним матеріалу. Білки мікроорганізмів, рослин і тварин складаються з 20 однакових амінокислот. Освіта молочної кислоти в бактеріях, м'язах тварин і людини потребує участі одних і тих же ферментів. Генетичний код всього живого універсальний. Життя єдина й тому, що існує разючу подібність між метаболічними процесами у нижчих та вищих організмів. В якійсь мірі загальними є і методи пристосування навіть далеких видів до найкращого виживання.
Виживання біологічного виду визначають багато чинників. До них відносяться співвідношення статей та репродуктивний потенціал виду, тобто число життєздатних нащадків, що припадають на одного з батьків в одиницю часу. Сюди ж відносять суму факторів, від яких залежать добування їжі та швидкість руйнування індивідуума. Найважливішим фактором виживання є система самозахисту організмів від ворогів зовнішніх-патогенних мікроорганізмів і внутрішніх клітин, що виходять з-під організменного контролю.
Для успішної конкуренції паразита необхідно, щоб процес його зростання був швидким і ефективним, тому кінцева мета його діяльності - нова клітина.
Більшість вивчених мікробів розмножується дуже швидко, час подвоєння їх біомаси складає 20 хв - 2ч.
Але навіть самі злі з них шукають і вбивають неповноцінні клітини господаря, а організм в цілому їх не цікавить. При накопиченні мікробів чи їх токсинів господар виявляється убитим «як би заодно».
У ході еволюції швидкість мутації атакуючого і атакується видів зростала. Паразит мутував в бік кращої адаптації до індивідуальних білків господаря та захисту від його імунітету. Мутації господаря повідомляли йому стійкість до паразита, в результаті множиться поліморфізм представників даного виду. Під час такого «змагання» кожен вид уникнув згубного контакту з якимись небезпечними збудниками хвороб. Непрямим вказівкою на це є природна стійкість людини до ряду захворювань тварин (чумі собак, сибірської виразці або віспі рогатої худоби), а ті, у свою чергу, виявилися несприйнятливими до низки людських хвороб.
Людина живе в безпосередньому контакті з різними паразитами - мікробами, вірусами, грибками, що заповнюють повітря, воду, грунт і їжу. Кожен з нас перебуває у постійній облозі з боку цих агресорів, але, на щастя, непомітно для себе він відображає штурм за штурмом. Загарбників усувають шкірний бар'єр, природні пестициди поту, слини, сліз, шлункового і кишкового соків. Їх поглинає слиз носоглотки, щоб здобути при чханні або кашлі, коли зовнішня захист не спрацювала. Але якщо все ж таки патогенні мікроорганізми зв'яжуться з тканинами, то лякає швидкість руйнування клітин організму змушує вступити в бій всю армію імунітету.
Можна лише дивуватися гнучкості імунної системи. Кількість можливих рецепторів, які розпізнають «своє» і «чуже» на Т-і Б-лімфоцитах, неосяжно, Все це розмаїття забезпечується за допомогою компактного набору з 100 тис. генів.
Гени і хвороби
Прикладів неоднаковою чутливості людей до тих чи інших захворювань можна наводити багато. Відомо, що за будь-якої епідемії грипу деякі люди взагалі не хворіють, а інші хворіють по кілька разів на сезон.
Приклади достовірної зв'язку деяких захворювань за групами крові були отримані при математичному аналізі і порівнянні представницьких груп здорових і хворих. Виявилося, що особи з 0 групою крові частіше хворіють на грип, але рідше ангінами і ревмокардітом, що викликається гемолітичним стрептококом. Епідемії давали матеріал, який свідчить, що за інших рівних умов люди з групою крові 0 частіше заражаються чумою, а з групою А - частіше хворіють на віспу. У носіїв групи А частіше зустрічається рак шлунка, при групі крові 0 переважає виразкова хвороба дванадцятипалої кишки. Кровоносні судини людей з групою крові А більш схильні до закупорці згустками крові, а при групі крові 0, навпаки, відзначається схильність до кровотеч.
Значно більш переконливий матеріал з генетичної схильності до хвороб було отримано при аналізі "природного феномену» - блізнецовості. Саме у генетично тотожних однояйцевих і зближених двуяйцевих близнюків можна виявити ті фізіологічні і патологічні реакції, які є очевидно вродженими, а не формуються умовами життя і оточенням.
У однояйцевих близнюків повністю збігаються групи крові, у них однакові шкірні візерунки на кінчиках пальців, долонях і губах, ідентично будову зубів і каркаса зубної емалі, збігаються смакові сприйняття, темперамент, емоційні реакції. Будь-які інтелектуальні або психологічні тести дають мінімальний розкид. Вони однаково реагують на медикаментозні засоби і дають подібні алергічні реакції. У двуяйцевих близнюків всі ці ознаки можуть не збігатися.
Якщо один з однояйцевих близнюків захворів на кір, то друга ця хвороба вражає в 98% випадків (у двуяйцевих-в 94% випадків), при коклюші ці цифри відповідно 97 і 93%, при свинці-82 і 74%. Можливо, що високий відсоток спільного захворювання пояснюється в таких випадках одночасним інфікуванням дітей, але це не узгоджується із зазначеною різницею між генетично тотожними і нетотожні близнюками.
Ще більш разючі результати вивчення хвороб зрілого віку. На туберкульоз другий ідентичний близнюк захворює в 67% випадків (неідентичних близнюк-в 23% випадків), ревматизмом-в 47 і 17, на цукровий діабет - у 65 і 18, на шизофренію - в 69 і 10, епілепсією-в 67 і 3%. При ряді недуг високі не тільки ймовірність захворювання другого близнюка, але однакові клінічна картина захворювання, особливості його перебігу і результату.
Генетична обумовленість багатьох захворювань на прикладі близнюків простежується вже при народженні.
Дуже показові також спостереження, що стосуються так званих «рідкісних» хвороб. Не так вже й часто зустрічається форма червоного вовчака, що супроводжується розплавленням (некрозом) головки стегнової кістки. Є спостереження над ідентичними близнюками, розлучені в 3 місяці після народження і що виросли у різному середовищі. Діагноз червоною вовчака в однієї з сестер був поставлений у віці 14 років, в іншої-в 21 рік. Асептичний некроз розвинувся відповідно через 2 роки і 6 років після початку вовчака. Це зайве свідчення того, що багато захворювань, традиційно з'ясовні змінами обміну або інфекцією, пов'язані досить тісно з спадковими особливостями організму.
Хто не хворіє на рак
Рак стоїть серед інших хвороб окремо, тому що ракова клітина - це своя ж клітка, але вона веде себе, як чужа. Коли клітина встає на шлях «бунту» проти організму, починається шквал подій, в результаті якого організму доводиться капітулювати. Рак оцінюють навіть як своєрідну плату за багатоклітинні організми. Пухлини вважають доброякісними, якщо вони ростуть тільки в одному місці, локально; злоякісні пухлини мають тенденцію до поширення. Але не у всіх тварин пухлини здатні приймати злоякісний перебіг.
Кілька років тому засоби масової інформації жваво обговорювали проблему катрекса - речовини, отриманого з печінки чорноморської акули і що має, на думку ряду дослідників, активним протипухлинну дію.
Біологам добре відомо, що у деяких тварин рак або зовсім не зустрічається, або виліковується природним чином. У світі налічується близько 300 видів акул, і у всіх них, від примірників на 30 см до багатотонних гігантів, рак майже не зустрічається. Така ж картина має місце у скатів.
Своєрідна доля злоякісних новоутворень у китів. Кити в цілому хворіють ті ж захворювання, що і люди; у них зустрічаються ангіни, плеврити, пневмонії, цироз печінки, ниркові камені, в старості - атеросклетроянд. Описано і випадок з кашалотів, у якого були знайдені сліди недавно перенесеного інфаркту міокарда. Хворіють кити і раком, однак їх організм якимось чарівним чином справляється з цим захворюванням: пухлина обволікається живими тканинами і полягає в своєрідну капсулу, позбавлену кровоносних і лімфатичних судин. Рак в таких випадках не дає метастазів, а тому і не є смертельною недугою. Захисний механізм, що лежить в основі такої ізоляції ракових клітин, залишається невідомим.
Але ті речовини, які допомагають даному виду тварин уникати раку, не обов'язково повинні стати рятівним ліками для людини. І це активна речовина в такому ж активному стані ще потрібно виділити з екстракту зруйнованих клітин тварини. Ракові клітини надзвичайно швидко пристосовуються до будь-якого несприятливого для них агенту. З'являються нові резистентні клони тих же клітин і ростуть, високоізменчівие і невразливі.
Профіль ракової клітини
Слово «рак» є, ймовірно, самим страшним в медичному лексиконі. Хоча на рак згідно зі статистикою хворіють в 10 разів рідше, ніж серцево-судинними захворюваннями, бояться цього діагнозу в 100 разів більше. Щорічно близько 20% смертей викликані на рак.
У якийсь невловимий момент раніше слухняна організму клітина перестає підкорятися загальним для всіх елементів тіла командам і починає невпорядковано розмножуватися. Ця властивість передається усім її нащадкам. Дочірні клітини, ще більш агресивні, ніж клітини первинного пухлинного вузла, розносяться потоком крові або лімфи у віддалені ділянки тіла, утворюючи метастази. У наявності порушення того біологічного процесу, який сформулював Сент-Дьордь: «Все живе прагне рости і розмножуватися до безкінечності, але коли клітини беруть участь у спільному створенні складного організму, їх зростання повинно регулюватися з урахуванням інтересів цілого».
До ракових клітин застосуємо термін «дедіфференціровка», або розвиток назад. Якийсь «омолодження» малігнізованих клітин супроводжується втратою тих функцій, які були покладені на них еволюцією, тобто залізистої клітці - виділяти піт або слиз, м'язової клітці - скорочуватися, нервової клітці - приводити імпульс.
Секрет малігнізації криється в зміні дихальних ферментів і втрати клітиною здатності нормально дихати. Ракова клітина переходить на безкисневі подих, як би звертаючись до способу добування енергії стародавніми організмами, що існували на Землі до епохи фотосинтезу. У силу цього ракова клітина стає «Сластьоном» - свої потреби в енергії вона поповнює за рахунок глюкози, розщеплення якої вона теж не доводить до кінця. При цьому втрачається левова частка закладеної у вуглеводах енергії, а проміжними продуктами бродіння отруюється організм.
Ракові клітини є не лише «пастками» глюкози, а й «перехоплювачами» нуклеотидів, білків, азотистих основ, вітамінів. Чим повноцінніше харчування організму, тим більший харчової асортимент отримує пухлина, постійно виграє конкуренцію з