Откуда растут руки

Генетики узнали, что мешает всем млекопитающим, кроме нас с вами, играть на фортепьяно

Фото: H. Armstrong Roberts/ClassicStock/GettyImages

Фото: H. Armstrong Roberts/ClassicStock/GettyImages

Человеческая рука — величайшее достижение эволюции.

Вот такие штампы лежат в основе многих больших и малых глупостей. Ну что такого особенного в этой руке? Давайте поставим простой опыт. Возьмите в руки пять спелых вишен, отделите мякоть от косточек (теми же руками, не выпуская из них остальных вишен), косточки выбросьте, а мякоть съешьте. Засеките время.

Спойлер: времени понадобится много, а результат будет посредственный, — вы перемажетесь, как свинья. Окей, теперь на помощь рукам приходят разум и прогресс: можно пользоваться любыми инструментами. Условие то же: ничего нельзя выпускать из рук. Опять засеките время, но рекордов и здесь не ждите.

Ну а теперь положите пять вишен в рот, отделите косточки языком, выплюньте их, мякоть съешьте. Засечь время вы просто не успеете.

Из сравнения этих трех экспериментов легко осознать, до какой степени нелепа и никчемна эта самая рука. По крайней мере, самые важные в жизни вещи — вроде пожирания вишен — гораздо удобнее делать тем аппаратом, которым природа наградила практически всех хордовых. Даже ворона со своим нелепым клювом справится с вишнями быстрее, чем вы с любыми высокотехнологичными механизмами.

Эти домашние опыты помогут нам увидеть в верной перспективе результаты работы группы ученых из Цинциннати, пытавшихся разобраться в том, какое же именно генетическое улучшение позволило человеку разумному (а также отчасти и другим высшим приматам) так ловко пользоваться передними конечностями для разных изысканных дел. Ответ был найден и оказался разочаровывающим: да, у приматов и правда кое-что не так, как у прочего зверья, но улучшением это назвать сложно.

Мудрая природа расставила в мозгу семафоры, показывающие аксонам, куда им можно расти, а куда нельзя

Общая картина выглядит так. В один прекрасный день у зародыша млекопитающего начинают быстро расти аксоны определенных нейронов коры головного мозга. Если им не мешать, рано или поздно из этих аксонов вырастет кортикоспинальный тракт (он же «пирамидный путь») — нервный мостик между моторной корой, расположенной в вашем черепе, и спинным мозгом. Однако совсем не мешать им нельзя, потому что тогда эти аксоны начнут разрастаться куда попало. Мудрая природа расставила в мозгу семафоры, показывающие аксонам, куда им можно расти, а куда нельзя.

Эти семафоры на самом деле просто белки, которые так и называются — семафорины. Их довольно много, и открыли их далеко не вчера. Но вот практически только вчера исследователи из Цинциннати увидели, что над семафоринами тоже есть начальники. Один из них — белок PlexA1 — командует определенной группой семафоринов. В его присутствии семафорины не дают пирамидному пути слишком уж разрастаться. Поэтому при нехватке PlexA1 связи между моторной корой и конечностями должны быть более прочными, и способность к тонкой моторике улучшится. Правильно?

Единственный способ узнать, верно это умозакючение или нет — поставить опыт. Берем мышку. Заглушаем у нее ген PlexA1. Сравниваем развитие зародыша с обычной мышкой. У обычного мышиного зародыша пирамидный путь начинает было разрастаться, но в какой-то момент раз! — и что-то ему будто мешает. А у мышки-мутанта аксоны моторной коры растут и растут, в полном соответствии с нашей гипотезой, что и увидели ученые на препаратах крохотных мышиных мозгов.

Но изменят ли эти аксоны мышиную жизнь? Если сразу не кромсать зародышу мозг, а дать ему развиться во взрослую мышь, разница между обычными грызунами и PlexA1-мутантами становится очень заметна. Дайте им мышиный корм в виде катышков, а еще лучше — спагетти. Только дайте так, чтобы они не смогли сразу схватить еду пастью. И тут оказывается, что мышки-мутанты гораздо ловчее хватают макаронины лапками и направляют по назначению, чем нормальные мыши.

У всех млекопитающих, оказывается, с самого начала было все необходимое, чтобы развить тонкую моторику передних конечностей, которой мы так гордимся

Вот как обстоят дела у обычных млекопитающих, примером которых является мышь. Но у нас-то все по-другому? Да, и ученые разобрались, почему это так. Оказалось, что у человека и высших приматов белок PlexA1 тоже есть, просто в критический момент развития его оказывается куда меньше. Это потому, что у нас перед геном PlexA1 приделаны специальные хитрые штуки — генетики называют их cis-регуляторными элементами. Эти-то элементы и заглушают ген PlexA1, то есть делают с каждым человеческим зародышем примерно то же самое, что злые ученые сделали с подопытными мышами. И результат у человеческих зародышей — буквально всех, кроме страдающих редкими наследственными моторными расстройствами, — тот же, что у мутантных мышат: пирамидный путь растет себе и растет, а потом, родившись на свет, человек имеет шанс научиться есть спагетти, не втягивая их в рот непосредственно из дуршлага, а пользуясь руками (а также, возможно, вилкой).

Время подводить итог и выводить мораль. Итог в том, что у всех млекопитающих, оказывается, с самого начала было все необходимое, чтобы развить тонкую моторику передних конечностей, которой мы так гордимся. Но у большинства она так и не развилась, — оттого, наверное, что не очень была и нужна, при таких-то возможностях губ, зубов и языка, которые мы продемонстрировали читателям в начале этой статьи. Ну не умеют собаки играть на фортепьяно — и что? Я тоже не умею. Однако даже я могу с помощью рта петь, свистеть и делать умца-умца, подражая ударнику; а ведь далеко не каждый музыкант владеет тремя инструментами.

Мораль же в том, что не надо зазнаваться, это контрпродуктивно. Давно пора вернуть слову «амбициозный» его изначальную осуждающую окраску. Пока ученые сотню лет рассуждали в духе: «Интересно, как же так вышло, что мы такие замечательные?» — никакая истина им не открывалась. А вот стоило поставить вопрос верно — «Что, черт возьми, с нами не так, отчего мы не мыши?» — и пара простых опытов принесла понимание того, как возникла у нас эта самая тонкая моторика. Это понимание, возможно, даже поможет лечить тех бедолаг, у которых природа дала сбой и эту моторику слегка попортила. В смирении мудрость, в гордыне невежество и посрамление, — хотя, конечно, в такой морали никакой сенсации нет. Но может, кто-то этого не знал, так пусть узнает на примере изящного и результативного научного исследования.

Источник