Межпоколенческая эпигенетика и вы

Сегодня я хотел рассмотреть теоретический вопрос, который я обсуждал ранее, но, по-видимому, не на этом сайте: идея эпигенетической передачи между поколениями. Короче говоря, эпигенетика относится к химическим маркерам, прикрепленным к вашей ДНК, которые регулируют, как она выражается и регулируется без изменения самой ДНК. Вы могли бы представить свою ДНК как книгу, полную информации, и каждая ячейка в вашем теле содержит одну и ту же книгу. Однако не каждая клетка выражала полный геном; каждая клетка только выражает часть его (именно поэтому клетки кожи отличаются от мышечных клеток, например). Таким образом, эпигенетическая часть может считаться черной лентой, помещенной над некоторыми проходами в книгах, чтобы они не читались. Поскольку эта лента добавляется или удаляется из-за воздействия окружающей среды, различные части ДНК становятся активными. Из того, что я понимаю о том, как это работает (что, по общему признанию, очень мало на данном этапе), обычно эти маркеры не передаются потомкам от родителей. Другими словами, жизненный опыт ваших родителей не будет передаваться вам через эпигенетику. Однако в последнее время высказывались некоторые разговоры людей о том, что нередко происходят эти изменения (возможно, регулярно?) От родителей к потомству; кажется, присутствует впечатление, что они также могут быть адаптированы адаптивно. Короче говоря, организмы могут адаптироваться к своей среде не только через генетические факторы, но и через эпигенетические.

Кто бы догадался, что эволюция Ламаркия все еще жива?

Источник: Galerie des naturalistes de J. Pizzetta, Paris: Ed. Hennuyer, 1893

Один из примеров, приведенных в целевой статье по этому вопросу, касается периодов пира и голода. Несмотря на то, что в наши дни редки в большинстве стран первого мира, эти события, вероятно, были более повторяющимися особенностями нашей эволюционной истории. Пример включает следующий контекст: в течение нескольких лет в начале 1900 года в Швеции было много еды, в то время как в другие годы этого было мало. Мальчики, которые поражали половую зрелость только во время праздничного сезона, как правило, имели внуков, которые умерли на шесть лет раньше, чем внуки мальчиков, которые испытали голодный сезон в том же окне развития. Причины смерти, как нам говорят, часто связаны с диабетом. В другом случае речь идет о детях курильщиков: мужчины, которые курили прямо перед половым созреванием, имели тенденцию иметь детей, которые были толще, в среднем, чем отцы, которые обычно курили, но не начинали до полового созревания. В этом случае спекуляция заключается в том, что развитие было каким-то образом затронуто в постоянном режиме наличием пищи (или курением) во время критического окна развития, и эти изменения в развитии были переданы их сыновьям и сыновьям их сыновей.

Когда я читал об этих примерах, было несколько вещей, которые были для меня довольно странными. Во-первых, кажется странным, что в этом случае не упоминалось о дочери или внуках, тогда как в примере с продуктами питания не упоминалось о мужском поколении (они упоминали только дедов и внуков, а не отцов). Возможно, есть больше данных, которые разрешены там, но – в случае, если не было обнаружено никаких эффектов для отцов или дочерей или любого вида – также возможно, что один набор данных мог быть нарезан на несколько разных частей, пока исследователи нашли что-то, о чем стоит говорить (например, вообще не нашли эффекта? Попробуйте разбить данные по полу и снова проверить). Теперь это может быть или не быть здесь, но, как мы узнали из проблем с репликацией в психологии, одним из способов увеличения вашей ложноположительной ставки является разделение вашего выборки на несколько разных подгрупп. Ради этой публикации я собираюсь предположить, что это не так, и рассматривать данные как представляющие что-то реальное, а не статистическую случайность.

Если предположить, что это не просто ложноположительный, есть два вопроса с примерами, как я их вижу. Я собираюсь сосредоточиться преимущественно на примере еды, чтобы выделить эти проблемы: во-первых, передача таких эпигенетических изменений кажется неадаптивной, и, во-вторых, история, стоящая за ней, кажется неправдоподобной. Давайте рассмотрим вопросы в свою очередь.

• 4 Принципы, которые держат вас вместе, для лучшего или худшего
• Кто убил JonBenet (часть 3): Большое жюри
• Мы игнорируем самую большую психологическую тайну
• Серьезно, это нелегко
• Взрослые собаки все еще признают своих матерей?

Чтобы понять, почему этот вид эпигенетической передачи между поколениями кажется неадаптивным, подумайте о двух гипотетических детях, родившихся раз в один год (например, в 1900 и 1901 годах). В то время, когда отец первого ребенка поражал половую зрелость, происходил временный голод, а пищи было мало; во время второго ребенка голод прошел, и еда была в изобилии. Согласно логике, мы должны ожидать, что (а) у обоих детей будет изменена их генетическая экспрессия из-за эпигенетических маркеров, переданных их родителями, влияющих на их долгосрочное развитие, и (б) дети будут, в свою очередь, , передавать эти маркеры своим детям и детям своих детей (и т. д.).

Большой обед в честь Дня благодарения, который дал вашему внучатому диабету.

Источник: Flickr / Jiayi Li

Проблемы здесь должны стать очевидными достаточно быстро. Во-первых, давайте начнем с того, что эти эпигенетические изменения адаптивны: они передаются, потому что они репродуктивно полезны для того, чтобы помочь ребенку развиваться соответствующим образом. В частности, голод или пир в период полового созревания или вокруг него должны быть надежным сигналом о типе среды, которую могут ожидать их дети. Если ребенок столкнется с нехваткой пищи, они могут захотеть развиваться по-другому, чем если бы они ожидали, что еда будет в изобилии.

Теперь это звучит хорошо и хорошо, но в нашем примере эти двое детей родились всего на год и, как таковые, следует ожидать, что они будут сталкиваться (в целом) с одной и той же средой, по крайней мере, в отношении доступности пищи (поскольку пир и голод имеют тенденцию быть более глобальным). Ясно, что если бы дети принимали различные планы развития в ответ на этот праздник голода, то оба из них (план А, затронутый голодом и не затронутый планом Б) не могут быть адаптивными. В частности, если это эпигенетическое наследование пытается предвидеть будущие условия для детей теми, кто присутствует во время полового созревания их отца, по крайней мере один из планов развития детей будет предвосхищать неправильный набор условий. Тем не менее, оба плана развития могут быть ошибочными, и условия могут отличаться от ожидаемых. Попытка предвидеть будущие условия, с которыми вы столкнетесь на протяжении всей их жизни (и над продолжительностью жизни их детей и внуков), используя только информацию из краткого окна времени полового созревания, похоже на план, обреченный на неудачу или, по крайней мере, на субоптимальные результаты.

• Всеобщая декларация прав человека
• Рожденный быть диким: почему подростки рискуют, и как мы можем помочь
• Как тест на ДНК может изменить вашу жизнь
• Противоядие от недовольства
• Дневной проход для психопата?

Вторая проблема возникает из-за того, что эти изменения предполагаются межпоколенческими, способными передавать через несколько поколений. Если это так, то почему на Земле исследователи в этом исследовании не обращают внимания на условия, с которыми сталкивались бабушки и дедушки во время полового созревания как таковые? Разве мы не должны больше беспокоиться об условиях, с которыми сталкивается несколько поколений, а не более непосредственных? Чтобы сформулировать это в терминах проблемы с курицей / яйцом, не должны ли дедушки и бабушки унаследовать эпигенетические маркеры от своих дедушек и бабушек и т. Д. Вниз по линии? Если бы это было так, то условия, с которыми они сталкивались в период своего полового созревания, либо были бы неактуальными (поскольку они уже унаследовали такие маркеры от своих родителей), либо изменили бы эпигенетические маркеры.

Если мы выберем прежнюю возможность, то изучение условий полового созревания бабушки и дедушки не должно быть слишком сильным. Однако, если мы воспользуемся последней возможностью, мы снова останемся немного теоретическим связыванием: если бы условия, с которыми бабушки и дедушки изменили свои эпигенетические маркеры, не должны были те же самые маркеры были изменены опытом родителей и и опыт их внуков? Если они изменяются окружающей средой каждое поколение, то они являются бедными кандидатами на передачу между поколениями (так же, как ДНК, которая постоянно мутирует). Есть наша дилемма, а затем: если эпигенетика меняется на всю жизнь, они вряд ли будут кандидатами на передачу между поколениями; если эпигенетические изменения могут быть переданы по поколениям стабильно, то зачем смотреть на определенный период до полового созревания для бабушек и дедушек? Разве мы не должны беспокоиться о бабушке и дедушке, и так далее?

«О нет, нет! ты не привязываешь меня ко мне ».

Источник: Flickr / Jamie Beverly

Теперь, чтобы быть ясным, голод вокруг времени зачатия может повлиять на развитие другими, более мирскими способами. Если ребенок не получает достаточное питание в то время, когда они растут, вероятно, некоторые части их развивающегося тела не будут расти, как в противном случае. Когда у вас недостаточно калорий, чтобы поддержать вашу полную разработку, необходимо сделать компромисс, как если бы у вас не было достаточно денег, чтобы купить все, что вы хотите в магазине, вам нужно упустить некоторые предметы, чтобы позволить себе другие. Те виды результатов развития, безусловно, могут влиять на последующие поколения на поведение будущих поколений, но они не кажутся такими изменениями, которые могут быть переданы на пути генетического материала. То же самое можно сказать и о примере курения: люди, которые курили во время критических окон развития, могли нанести ущерб их собственному развитию, что, в свою очередь, влияет на качество потомства, которое они производят, но это совсем не так, как генетическая передача. Не удивительно, если бы выяснилось, что родители, подвергшиеся радиоактивным отходам, имеют детей иного качества, чем те, которые не подвергаются воздействию.

В той степени, в которой эти изменения между поколениями являются реальными, а не только статистическими странностями, вряд ли они могут быть адаптивными; скорее всего, они отражают ошибки в развитии. В основном, дело сводится к следующему вопросу: являются ли условия окружающей среды, связанные с определенным окном развития, хорошими индикаторами будущих условий, чтобы вы не только сосредоточили свое собственное развитие вокруг них, но и развитие ваших детей и их дети в свою очередь? Для меня ответ кажется громким: «Нет, и это кажется ярким примером жесткости развития, а не пластичности». Такой план не позволит отпрыску удовлетворять требованиям их уникальной среды особенно хорошо. Я не надеюсь, что такое мышление приведет к любым революциям в эволюционной теории, но я всегда готов ошибиться, если появятся правильные данные.