Генетика или морфогенетика: почему бы и нет?

Правда, как говорят, редко бывает чистым или простым, но генетика может иногда казаться обольстительно прозрачной. Когда-то считалось, что геном является планом живого организма, как сочетание плана архитектора здания и списка поставщиков. Он указывал детали, строительные блоки и, как-то, дизайн целого, способ, которым они должны быть объединены. Долгое время мы знали, что роль эпигенетических и экологических факторов модифицировала эту модель сложным образом. Но все еще слишком просто?
Недавно я читал новую книгу Джеймса Ле Фану «Почему мы? (Harper Press, London, 2010), в котором он задает несколько вопросов, которые могут усложнить эту картину. «Расшифровка» генома человека была, безусловно, мощным проектом, который был досрочно, и многие из них были уверенно ожидали, что это ключ к разблокированию секретов, которые позволят нам лечить и даже устранять болезни. До сих пор это было значительное разочарование. Клинические награды были, по меньшей мере, скудными. Но Ле Фану идет дальше. По его словам, информация в последовательностях ДНК просто недостаточно – никогда не может быть достаточно – объяснить сложную структуру и функционирование тех частей работы, которые она кодирует. Говоря об этом, он приводит некоторую информацию, которую, как я подозреваю, многие читатели найдут интересной.
У нас есть 26 000 генов. Но у слепого, миллиметрового круглого червя с только 959 клетками в общей сложности уже более 19 000. Тогда есть явная степень проблемы «мусорной» ДНК. Геном человека содержит столько данных, что он был рассчитан, он заполнил бы 43 тома Международного словаря Вебстера. Но, как будто не менее 42 из них не содержат никакой генетической информации, состоящей из десятков тысяч повторений только одной буквы генетического кода. То, что даже остальные биты делают, кажется, трудно предсказать. Такое же генетическое заболевание может быть вызвано различными мутациями в нескольких разных генах, и, наоборот, несколько разных заболеваний могут быть обусловлены мутациями в одном гене. Один и тот же ген может участвовать в производстве глаз, носа, головного мозга, гипофиза, кишечника или поджелудочной железы, но вместе с тысячами других генов и в зависимости от того, какие именно другие гены участвуют.
Кажется, что «контекст – это все». Филип Гелл, профессор генетики в Бирмингеме, пишет: «Сердце проблемы заключается в том, что мы имеем дело не с цепочкой причинности, а с сетью», немного похожей на паутину, в которой возмущение в любой точке сети изменяет напряжение каждого волокна в нем. И это имеет значение для классической теории естественного отбора, поскольку, как говорит Ле Фану, учитывая эту взаимозависимость, когда изменение одного элемента меняет все остальные, и учитывая сложность, которая означает, что для создания мух требуется шесть тысяч генов сердце ", какова была вероятность того, что« случайная мутация »в любом из них может создать благоприятную вариацию в пользу дальнейшего совершенствования сердца»? По крайней мере, гораздо меньший шанс, чем мы работали до сих пор.
Как гены знают, как именно работать в «этом» контексте? Откуда они знают, что такое «этот» контекст? Ответ был поставлен, чтобы лежать в «магических» генах, которые организовали другие. Но, к сожалению, «точно такие же« магические »гены вдохновляют трехмерные структуры всех живых существ: лягушек, мышей, даже людей». Как заметил Стивен Джей Гулд, центральное значение таких выводов заключается не в том, что они были ранее неизвестны, а в том, что они были настолько неожиданными. Сюжет загустеет, когда выясняется, что тот же ген Pax 6 создает все глаза – муху, лягушку и твою, с их совершенно другой конструкцией и режимом работы. И глаза, невообразимо сложные, как они есть, как ничто, когда рассматривается сложность развития человеческого мозга. Фетальный мозг производит в среднем 25 000 новых нейронов в минуту, образуя триллионы соединений в, тем не менее, тщательно и тщательно структурированном массиве из сотни миллиардов нейронов. И каким образом гены «знают», чтобы адаптироваться к требованиям нейропластичности у растущего ребенка или после потери нейронов? Как, прежде всего, они могут указать кору, которая услышит Бетховена, а не увидит Микеланджело?
Предпочтительная теория заключается в том, что главный ген, учитывая его среду в определенном виде, отключается и на других генах, что помогает ему производить конкретные виды. Но это ошеломляюще сложное переключение ставит вопрос о том, как соответствующий ген-хозяин для каждого мог случайно определить правильную последовательность переключателей для создания соответствующей части? Кроме того, как утверждает Ле Фану, «как будто« идея »мухи (или любого другого организма) должна каким-то образом проникать в геном, который ее порождает, поскольку только через гены-хозяева эмбриональных мух, зная это муха, что они активируют эту последовательность переключателей, которая приведет к возникновению соответствующих структур ». Здесь есть проблема с курицей и яйцом. И важность целостности или реверберативного взаимодействия, а не снизу вверх, не останавливается на достигнутом, поскольку «гораздо более сложная ячейка, в которой находится [геном], должна как-то« знать »свои собственные потребности, а затем определять, какая из эти 26 000 генов в любой момент должны быть активированы … И клетка, выдающая эти инструкции, в свою очередь будет под влиянием потребностей тканей и органов, в пределах которых она находится, и так далее, вплоть до иерархии в организм в его целиком ". Для Le Fanu это «гвоздь в гробу предложенного Дарвином механизма естественного отбора, действующего на многочисленные мелкие случайные генетические мутации».
Но если информация не указана в базовых последовательностях двойной спирали, где же она? Решение Ле Фану заключается в том, чтобы установить формирующую «жизненную силу», которую мы не можем знать напрямую, но чье необходимое существование мы можем вывести из сложности природы. Такая сила может, насколько нам известно, существовать, я согласен; но утверждать, что это похоже на это, похоже, напоминает призыв «Бога пробелов». Как писал Дитрих Бонхеффер: «Как неправильно использовать Бога как пробел для неполноты нашего знания … Мы должны найти Бога в том, что знаем, а не в том, чего мы не знаем». Конечно, это разные уровни объяснения. Для моих денег это – то, где теория Морфического Резонанса Руперта Шелдрейка (Морфический Резонанс: Природа Формирующей Причинности, Пресса Парка-стрит, Южный Париж ME, 2009), несправедливо пренебрегали в прошлом, но стали казаться более убедительными с большим пониманием вопросы, обсуждаемые Ле Фану, вполне могут держать ключ. Согласно этой теории, развиваются «морфогенетические» или организационные поля, которые посредством воздействия на клеточные мембраны и микротрубочки направляют формы живых существ и эффективно составляют коллективную «память» для структур физических организмов, а также мысли, действия и опыт. Они имеют то преимущество, что их эффекты можно предсказать и продемонстрировать. В этом они мало чем отличаются от других физических сил, таких как сила тяжести, сила, которая очень реальна, но известна лишь косвенно через ее эффекты.
Разумеется, мы никогда не сможем снова предположить, что мир будет просто механическим, а не органическим, по структуре, и все это будет детерминантом части, так как часть состоит из целого.