Теория сети и доказательства взаимодействия разных причин
В действительности гены по-разному влияют на нас. На одном пугающем конце спектра Гарри Истлак и сильная обусловленность генами. На другом то, что Эрик Туркхеймер называет слабым генетическим влиянием. В этом случае фенотип (предположим, разведется ли тот или иной человек) связан с генотипом (у однояйцевых близнецов показатели разводов более схожие, чем у разнояйцевых), но здесь причинная связь вовсе не такая прямая и очевидная. Многие гены (иногда тысячи) работают сообща, и каждый из них вносит свой вклад в вероятность развития того или иного фенотипа. И все эти гены воздействуют на фенотип лишь при производстве белков. Поэтому он также зависит от окружающей среды, личного опыта и эпигенетического влияния родителей. Таким образом, почти бесконечное число взаимосвязей между обширной сетью генов и множеством разновидностей опыта приводит к появлению сложных качеств, таких как интеллект, риск развития депрессии, покупательские привычки и политические взгляды.
В отличие от менделевских заболеваний, в этих случаях лежащие в основе этих признаков биологические механизмы еще не поняты до конца даже генетиками и, вполне возможно, никогда не будут. Гены совершенно точно лежат в основе сложных признаков: как правило, эти черты так же наследуются, как и любые другие, но влияние каждого конкретного гена неизмеримо мало.
Для подавляющего большинства человеческих состояний в рамках полногеномного исследования ассоциаций накоплено достаточно данных, чтобы выявить определенную закономерность. На ее основе ученые сформулировали так называемый четвертый закон поведенческой генетики: «Типичные поведенческие признаки человека ассоциированы с очень многими генетическими вариантами, на каждый из которых приходится крайне малый процент поведенческой изменчивости». Журналист Дэвид Доббс предложил более емкий термин «множество различных генов с ничтожным влиянием» (англ. MAGOTS many assorted genes of tiny significance).
При рассмотрении слабых генетических влияний нужно прибегнуть к тому, что я называю теорией сети. Здесь ключевую роль играет сложная система взаимодействий между генетическими, эпигенетическими и экологическими факторами, которые в конечном счете формируют наш фенотип. Каждое из многих воздействий в сети подталкивает нас к развитию в определенном направлении, но ни одно из них не приводит к чему-либо напрямую, как в случае с теорией переключателей. Таким образом, некоторые аспекты вашего генома могут слегка тянуть вас в одну сторону, но тот факт, что в младенчестве вы кормились материнским молоком, отбрасывает в другую. Отношения с лучшим другом заставляют двигаться в еще одном направлении, как и только появившаяся страсть к французским сырам. И в итоге вы представляете собой результат всех воздействий в своей жизни. Если придерживаться концепции сети, то фенотип не предопределен. Можно изменить свое место в этой структуре, перемещаться по ней в различных направлениях по мере взросления. Сеть бывает наклонена в одну сторону, благодаря чему двигаться в одном направлении легче, чем в других. Но в конечном счете нет какой-то одной силы, определяющей ваше местоположение. Система может оказывать сопротивление, но по-прежнему предоставляет свободу действий.
Человеческий рост
Сквозь призму концепции сети нужно рассмотреть еще один признак рост. Почему у каждого из нас именно такой рост? Возьмем для примера историю Магси Богза, самого низкого игрока в истории НБА. Если этот баскетболист вытянется так высоко, насколько сможет, то едва достигнет отметки 160 см. В 1988 году Богз выступал за Washington Bullets, его часто ставили в пару с Мануте Болом. При росте 231 см Мануте второй по высоте баскетболист, когда-либо игравший в НБА. Почему же Мануте Бол настолько выше Магси Богза? Это довольно легкий вопрос: нужно просто посмотреть на их родителей. Рост отца Богза 168 см, а матери всего 150 см. Отец же Бола смотрел на мир с высоты 203 см, а мать впечатляющих 208 см. Совершенно очевидно, что Бол унаследовал от родителей гены гораздо более высокого роста, чем Богз, и это как нельзя лучше объясняет ошеломляющую разницу. Как уже говорилось, рост принадлежит к одному из наиболее наследуемых признаков и передается потомкам с вероятностью примерно 8090 %. Значит, если разница между 5 % самых высоких и самых низких жителей какой-либо территории составляет около 28 см, то примерно 25 см из них объясняются генетически, а оставшиеся 3 см обусловлены влиянием окружающей среды.
Но объяснить, почему Бол настолько выше Богза, будет значительно труднее, если попытаться определить, какие именно гены отвечают за эту разницу. Гены очень сильно влияют на рост, но ни один из них не вносит большого вклада: единственный ген, сильнее всего связанный с ростом, добавляет лишь полсантиметра его носителям. Недавнее полногеномное исследование ассоциаций выявило все ОНП, имеющие отношение к росту. Их оказалось 294 831! Это удручающе огромное количество генетических вариантов в 12 раз больше общего количества генов в нашем геноме. Как выразился по этому поводу генетик Дэвид Гольдштейн, «большинство наших генов это гены роста». Еще хуже то, что все эти многочисленные варианты, взятые вместе, объясняют менее чем на половину изменчивость человеческого роста. То есть если вы хотите генетически сконструировать высокого ребенка, придется провести почти 300 тысяч генетических изменений в зародыше, и это будет лишь полдела. Если данные исследования указывают на то, что за рост ответственны почти все гены, то мы не стали ближе к пониманию генетической природы этого признака ни на йоту. Ирония в том, что вклад генов в рост заметен куда лучше, если просто собрать в одной комнате семьи Бола и Богза, чем если изучать их геномы с помощью передовых технологий.
Сложность здесь кроется как минимум в том, что рост это развивающийся признак, который взаимодействует с окружающей средой по мере нашего взросления. Ваш рост во взрослом возрасте не прописан непосредственно в вашем геноме. Скорее, совокупность генов определяет, как ваш организм будет реагировать на изменения окружающей среды, влияющие на рост. Следовательно, на самом деле мы переоцениваем вклад генов в рост, полагаясь на исследования на близнецах и приемных детях (согласно этим исследованиям, генетические и экологические факторы не связаны). Но поскольку гены и окружающая среда могут взаимодействовать и эти взаимоотношения тесно переплетаются с генетическими прогнозами, то последние бывают преувеличены. Кроме того, оценки наследуемости почти всегда основаны на изучении людей, живущих в одной культуре, то есть разделяющих большую часть окружающей среды. Поэтому они не принимают во внимание разницу между культурами, которая иногда бывает ярко выраженной. Таким образом, прогноз наследуемости абсолютно не учитывает культурные факторы, влияющие на фенотип. В результате вклад генов в тот или иной признак переоценивается. Это становится очевидным, когда мы от сравнения роста двух людей из одной культуры, таких как Богз и Бол, переходим к сопоставлению средних показателей этого признака у представителей двух разных стран, например Нидерландов и Японии.
Получив степень бакалавра, я несколько лет работал младшим учителем английского языка в средней школе в маленьком городке префектуры Нагасаки в Японии, который, как это ни странно, назывался Обама. Это было чудесное время! Там впервые в жизни я почувствовал себя высоким. Мой рост около 173 см, что примерно на 5 см меньше среднестатистического показателя для мужчин Северной Америки. Поэтому я привык быть ниже других. В Обаме же я оказался одним из самых высоких, и сам город казался построенным в уменьшенном масштабе. Я постоянно ударялся головой о дверной косяк при входе в свою квартиру. Дети просили меня показать слэм-данк в баскетболе. В обувном магазине и вовсе сказали, что такого большого размера просто-напросто нет. Супер! Особенно по сравнению с моим опытом проживания в Нидерландах, где мне довелось работать с несколькими психологами. Голландцы одни из самых высоких в мире. Этот печальный для меня факт стал совершенно очевидным, как только я увидел свою первую голландскую студентку. Девушка была примерно на 10 см выше меня. Средний рост голландских мужчин на сегодняшний день равен 185 см почти на 8 см выше среднестатистического американца. Ввиду того что гены так сильно влияют на этот признак, следует предположить, что у жителей Нидерландов больше «генов роста», чем у американцев. Но причины, стоящие за разницей в среднем росте между разными нациями, гораздо сложнее. И поиск неуловимых голландских «генов роста» мало к чему может привести.
Для начала нужно выяснить: была ли разница в росте между голландцами и американцами постоянной на протяжении истории? Нет. В 1865 году рост среднестатистического американца 172,5 см, то есть примерно на 7,5 см больше, чем рядового голландца (165 см). Так что генетики, изучавшие причины разницы в росте в 1865 году, могли бы заключить, что у американцев больше «генов роста», чем у голландцев. Похоже, скачок роста в Нидерландах следует отнести на счет изменений в образе жизни. В конце XIX века Штаты были третьими по ВНП на душу населения, а американцы одними из самых высоких в мире. В тот же период Нидерланды переживали глубокий экономический спад. По мере восстановления страны средний рост населения увеличивался соответственно. Более высокий доход означает более качественное питание, и в течение периодов устойчивого экономического развития люди вероятнее получат необходимые элементы для ключевых скачков роста в младенчестве и подростковом возрасте. Один из ярких примеров тесной связи между финансовым благополучием и ростом: рост японских детей, живших в Калифорнии в 1957 году, был почти на 13 см выше роста их ровесников в Японии. Любопытно, что, пока остальной мир с экономическим развитием вытягивается ввысь, средний рост американцев остается неизменным последние несколько десятилетий, хотя среднегодовой доход в этот период постоянно увеличивался. Одним из объяснений служит огромное количество фастфуда, потребляемого жителями США. В результате они стали расти не ввысь, а вширь, увеличиваясь в талии.
Один из аспектов диеты особенно тесно связан с ростом. Это потребление молочных продуктов. Американцы, которые в детстве и в подростковом возрасте пили много молока, были примерно на сантиметр выше тех, кто не помнил, чтобы в детстве употреблял много этого напитка (с учетом других переменных, таких как раса, доход и образование). У голландцев один из самых высоких показателей потребления молока в мире. В целом существует сильная положительная корреляция между годовым потреблением молока в стране и средним ростом ее жителей. За последние несколько десятилетий Япония пережила национальный скачок роста, увеличившегося примерно на 10 см. К сожалению, это практически лишило меня преимущества, которым я когда-то пользовался среди японцев. В значительной мере этот скачок объясняется увеличением потребления молока в рамках Национальной программы школьных обедов, введенной в 1956 году, хотя потребление молока в Японии по-прежнему составляет менее одной четверти от голландского уровня.
Помимо этого, влияние молока на рост варьируется в зависимости от времени года: люди, как и растения, растут весной и летом больше, чем осенью и зимой. Похоже, что эти сезонные вариации связаны с поступающим от солнца ультрафиолетовым излучением, которое запускает синтез витамина D3. К тому же в летние месяцы он содержится в молоке в большей концентрации. Все эти факторы способствуют росту.
Таким образом, разрыв в росте нельзя объяснить исключительно разницей в генах. Влияние культурных различий на средний рост тоже существенно, и оно перевешивает оценку воздействия окружающей среды на рост, полученную при исследованиях близнецов и приемных детей в рамках одной культуры. Не следует забывать о том, что в последнем случае окружающая среда объясняет лишь 3 см разницы в росте между самыми высокими и самыми низкими 5 % населения. Тем не менее, переехав из Японии в Америку в 1950-х годах, японцы стали выше почти на 13 см. Это подводит нас к одному важному, хотя и парадоксальному открытию. Даже если гены отвечают за большую часть индивидуальных различий в каком-либо признаке, например в росте, в пределах одной популяции, групповые различия между популяциями необязательно связаны с теми же самыми генами. Например, цвет кожи варьируется по всему миру, причем темные оттенки как и гены, связанные с более темной кожей, чаще встречаются в районах ближе к экватору. Тем не менее, если сравнить цвет кожи людей европейского происхождения, проживающих в пасмурном Сиэтле и в солнечном Лос-Анджелесе, вероятнее всего, первые окажутся бледнее вторых. Эта разница возникла бы, даже если бы предки этих двух групп имели общий генофонд. Различие в среднем оттенке кожи между уроженцами Сиэтла и Лос-Анджелеса обусловлено разным количеством солнечных дней в году. Но разница в цвете кожи среди людей, проживающих в Сиэтле, будет связана главным образом с генетическим разнообразием. Несмотря на то что гены ответственны за индивидуальные вариации в цвете кожи, отсюда не следует, что изменчивость этого признака между популяциями обусловлена тоже только ими.
Таким образом, рост наиболее простой и яркий пример слабого генетического влияния, и единственный способ в этом разобраться теория сети. Хотя рост сильно зависит от генов, они не работают как переключатели, поворот которых приводит к определенному количеству сантиметров. Рост скорее результат постоянного взаимодействия многих генов, на проявление которых по мере вашего развития влияет окружающая среда. Сложность генетики роста дискредитирует простые теории, трактующие гены как обычные переключатели.
Когнитивные скряги и притягательность теории переключателей
Конечно, попытки понять настолько сложную систему, как генетика роста, могут отбить всякое желание разбираться в этой теме дальше. И здесь мы упираемся в проблему. Люди могут быть образцовыми мыслителями, если у них прочная мотивация и они чувствуют в себе силы разобраться в вопросе. Обычно в таких ситуациях они засучивают рукава, впитывают информацию до тех пор, пока не поймут ее до конца, а затем делают тщательно продуманный и взвешенный вывод. Другое дело, когда у кого-либо недостает мотивации, например при прочтении нового законопроекта, не затрагивающего его лично, или когда этот человек чувствует, что не сможет полностью разобраться в сложном вопросе. В таких случаях люди начинают вести себя крайне любопытно: обращают внимание на вещи, которые не имеют никакого отношения к качеству информации. Они легко согласятся с утверждением, если оно исходит от кого-то привлекательного или обладателя громкого звания. Поверят любой информации, представленной в самом начале диалога, или просто эффектной реплике, засевшей в голове. Если проблема слишком сложная, то мы стараемся беречь свои познавательные ресурсы и выдаем такое суждение, которое кажется «достаточно хорошим». И становимся теми, кого психологи называют когнитивными скрягами. Мышление требует усилий, особенно когда речь идет о сложных проблемах. Поэтому мы идем кратчайшим путем пользуемся так называемой эвристикой. И эти экономные способы принятия решений, как нам кажется, вполне работают.
Например, оценивая частоту события, мы исходим из того, насколько много примеров можем вспомнить без особого напряжения. Это называется эвристикой доступности. Если нужно оценить шансы умереть от нападения акулы или коровы, мы начинаем сравнивать количество инцидентов, о которых слышали. Поскольку смертоносные нападения акул считаются заслуживающими особого внимания, о них больше упоминаний в прессе, чем о смертельных столкновениях с коровами. Поэтому большинство с легкостью вспомнит много примеров, когда человека убила акула, а не корова. Помимо этого, оценивая соотношение нападений акул и коров, мы попадаем в ловушку так называемой репрезентативной эвристики. Иначе говоря, оказываемся под влиянием того, насколько хорошо то или иное событие вписывается в нашу картину мира. Некоторые идеи просто легче себе представить, потому что у людей есть определенные ожидания и стереотипы, направляющие их мышление. Если речь заходит об акулах, в сознании автоматически возникает образ безжалостных машин для убийства. Мы с легкостью можем представить, как такое существо разрывает на части одинокого пловца или серфера. Но при мысли о коровах воображение, как правило, рисует неуклюжих, пасущихся на лугу животных нежных созданий, способных разве что жевать траву. Атаковать людей явно не репрезентативное