Зависимость генов и группы крови


Кровь людей разных рас

Люди с подобными (похожими) генами будут иметь подобные физические характеристики. Они будут похожими друг на друга.
Но как мы можем узнать, имеют ли два человека подобные гены? Мы не можем видеть гены, а если бы даже и могли, то все равно были бы не в состоянии отличить проявления одного гена от другого, только глядя на них. Мы не смогли бы сказать, являлся бы тот или иной специфический ген геном голубых глаз или геном карих глаз. Мы можем определить природу гена, только рассматривая организм человека. Это возвращает нас обратно к физическим характеристикам.
Но мы не хотим возвращаться к любым физическим характеристикам. Мы не можем исследовать голые гены, но мы также не можем эффективно исследовать физические характеристики в отрыве от генов. Мы нуждаемся и в том и в другом. Мы нуждаемся в физической характеристике, для которой мы знаем точный ген. Тогда мы можем правильно понять, как наследуется физическая характеристика, как она распространяется среди населения и как она может использоваться для разделения человечества на расы.
Хорошо, тогда какие же физические характеристики мы можем использовать? К сожалению, ни одна из физических характеристик, которые кажутся наиболее очевидными для нас, в терминах генов хорошо не исследована. Форма черепа, рост и цвет кожи — вероятно, все эти физические характеристики зависят от более чем одного гена. Мы не знаем, сколькими генами они контролируются, и мы не знаем, сколько аллелей имеет каждый ген. Так что, как наследуются такие характеристики, мы точно не знаем. К тому же эти физические характеристики определяются не только генами, но также и окружающей средой.
Что нам действительно нужно — так это некоторая характеристика, которая контролируется единственным геном с известными аллелями, — характеристика, которая, кроме того, зависит только от гена и не изменяется окружающей средой.
Где нам искать такую характеристику?
Ответ один: в крови.

Различия в разных группах крови

Часто можно слышать, как люди говорят о крови, как если бы она отличалась в зависимости от расы или национальности. Вы, возможно, слышали о «негритянской крови», или «французской крови», или даже «крови Джонсов». Во время Второй мировой войны некоторые люди настаивали на том, чтобы американский Красный Крест хранил кровь, полученную от белых, отдельно от крови доноров-негров.
Как предполагалось, это должно было препятствовать переливанию белым солдатам негритянской крови.
В действительности же это ерунда и предрассудки. Если бы ученому или доктору дали образец нормальной крови, не было бы никакого способа определить наверняка, взята эта кровь от мужчины или женщины, француза или немца, негра, аборигена, китайца или американца. Не мог бы определить это и ваш организм, если бы эта кровь была перелита в ваши вены.
И все же есть особенности, которыми ваша кровь может отличаться от крови вашего соседа или даже от крови ваших самых близких родственников. Давайте проясним этот вопрос.
Время от времени, в течение хирургической операции или в результате серьезной раны, мужчина или женщина могут потерять значительное количество крови. Чтобы поддержать пациента, необходимо тогда перелить в его организм кровь от какого-то здорового человека (называемого донором), который жертвует свою кровь для этой цели. (Человек с нормальным здоровьем может безболезненно и без какого-либо ущерба отдать 0,5 литра крови. Организм для компенсации потери быстро воспроизводит свежую кровь.)
Такую операцию называют переливанием крови.
Когда пациент нуждается в быстром переливании крови, недостаточно просто выбрать наугад любого здорового человека в качестве донора. Кровь одного донора может спасти жизнь пациента. Кровь другого, одинаково крепкого и здорового, может его убить. Использование родственника в качестве донора не спасает от риска. Кровь собственной матери пациента или сестры может быть смертельна, в то время как кровь незнакомца, иностранца или представителя иной расы может быть спасительной.
Почему это так? Давайте рассмотрим этот вопрос немного более подробно.
Жидкую часть крови называют плазмой. Плазма — главным образом вода, но она содержит также очень много важных для организма растворенных веществ. Различные виды клеток также плавают в плазме. Наиболее многочисленные из этих клеток — красные клетки, которые также называют эритроцитами. Это очень маленькие и простые клетки. Они настолько просты, что даже не содержат ядра. Эритроциты — единственные человеческие клетки, не имеющие ядра.
Зато эритроциты содержат незначительные количества некоторых химических веществ, известных как группы крови. Два важных вида групп крови обозначаются просто как А и В. У любого человека все эритроциты подобны в отношении групп крови, которые они содержат. В одном случае, возможно, все эритроциты содержат А и ни один из них не содержит В. Человек с такими эритроцитами, как говорят, обладает группой крови А.

Эритроциты

Эритроциты

В плазме человека с группой крови А имеется вещество, которое не имеет никакого эффекта на А. Однако если бы это вещество в плазме стало контактировать с эритроцитами, содержащими В, оно объединилось бы с этими эритроцитами в одну слипшуюся массу и нарушило бы тем самым их структуру. Это вещество в плазме поэтому называют анти-В. Анти-В, как говорят, склеивает эритроциты, содержащие В.
С другой стороны, человек с группой крови В имеет в своей плазме вещество, которое склеит эритроциты, содержащие А. Это вещество называют анти-А.
Таким образом, мы описали два тина людей. Один тип имеет субстанцию А в своих эритроцитах и анти-В в своей плазме (оба вещества всегда идут вместе). Другой тип имеет субстанцию В в своих эритроцитах и анти-А в плазме.
Предположим теперь, что пациент с группой крови А нуждается в быстром переливании крови. Здоровый доброволец предлагает ему свою кровь. Он также имеет группу крови А. Кровь донора смешивается с кровью пациента без каких-либо осложнений, и жизнь пациента может быть спасена.
Но предположим, что здоровый доброволец-донор имеет группу крови В. Как только его кровь поступит в вены пациента, анти-В в плазме пациента быстро склеит В-содержа-щие эритроциты донора. У пациента возникли бы большие проблемы от такого переливания. Фактически, слипшиеся эритроциты в его кровеносных сосудах, вероятно, убили бы его.
Тем же самым окончилось бы переливание крови донора с группой крови А в кровь пациента с группой крови В.
Есть и третий тип крови. У некоторых людей каждый эритроцит может содержать и А и В. Такие люди, как говорят, имеют группу крови АВ. Человек с группой крови АВ не имеет ни анти-А, ни анти-В в своей плазме. (Если бы он имел анти-А или анти-В, у него слипалась бы собственная кровь и он бы умер.) Понимаете, что это означает? Так как у него нет ни анти-А, ни анти-В, то ему можно переливать кровь не только от донора с группой крови АВ, но также и от донора с группой крови А или В. (Конечно, доноры с группой крови А или В имеют анти-А или анти-В в своей плазме, которые бы могли склеить АВ-эритроциты пациента. Это, однако, редко вызывает осложнения. Именно эритроциты донора причиняют главные неприятности, и если они не склеиваются плазмой пациента, то все проходит хорошо.)
Кровь от донора с группой крови АВ нельзя давать пациенту с группой крови А, так как В в эритроцитах донора заставляет их склеиваться с анти-В в плазме пациента. АВ-донор не подходит также и для пациента с группой крови В, так как А в эритроцитах донора заставляет их склеиваться с анти-А в плазме пациента.
Другими словами, донор АВ может дать свою кровь только другому АВ, но для пациента АВ можно взять кровь от любого донора.
Есть еще и четвертый тип крови. Человек может иметь эритроциты, не содержащие ни А, ни В. Он, как говорят, имеет группу крови 0. Такой человек имеет плазму, которая содержит и анти-А и анти-В. Он не может принять кровь ни от кого, кроме как от другого человека с группой крови 0. С другой стороны, так как его эритроциты не содержат ни А, ни В, он может давать кровь человеку любой группы крови. Он — универсальный донор.
Иногда пациенту необходимо перелить только плазму, и это все упрощает. Плазма содержит А и В, но только в растворенном виде; в ней нет никаких клеток, которые могут быть склеены. Кроме того, если смешивается плазма нескольких доноров, В одного донора противодействует с анти-В другого, и А одного донора противодействует с анти-А другого. Таким образом, обычно плазма может быть перелита от любого донора любому пациенту.
Но когда необходима цельная кровь (плазма плюс клетки), правила переливания должны были соблюдены.

Группы крови А, В и О

Производством веществ групп крови, о которых мы упомянули, управляет единственный ген. Имеет ли человек группу крови А, В, АВ или 0, зависит от природы аллелей того гена, который человек унаследовал. Каждый человек имеет два аллеля этого гена, один на каждой паре хромосом. Любой из нас унаследовал один этот ген от отца и один от матери.
Среди этих групп крови возможны три гомозиготных типа. Человек может быть гомозиготным но группе крови А; то есть он может нести ген А в обеих хромосомах. Назовем его АА. Человек может иметь ген В в обеих хромосомах или ген 0. Он тогда был бы соответственно ВВ или 00.
Ген А является доминантным по отношению к гену 0. Предположим, например, что человек, который является гомозиготным по гену А, женится на женщине, которая является гомозиготной по гену 0. Мужчина произведет клетки спермы, и все они будут нести ген А. Женщина произведет яйцеклетки, и все они будут нести ген 0. Любая оплодотворенная яйцеклетка будет поэтому обладать одним геном А и одним геном О. Все дети от такого брака будут гетерозиготными. Мы можем назвать их АО.
Так как А является доминантным по отношению к 0, только А будет проявляться, когда ученые проверят кровь. Человек с генотипом АО классифицируется как имеющий группу крови А. (Вот, например, случай, когда мать имеет группу крови 0, а все ее дети имеют группу крови А. Дети не могли дать кровь их собственной матери, но любой незнакомец с группой крови 0 мог бы.)
Предположим, что человек имеет группу крови А. Есть ли какой-либо способ узнать, является ли он гомозиготным (АА) или гетерозиготным (АО)? Единственный путь — посмотреть на группу крови детей этого человека.
Мы уже сказали, что от брака между А А и 00 все дети будут иметь группу крови А. Предположим, однако, что мужчина АО женится на женщине 00. Половина клеток спермы человека содержит ген А и половина содержит ген 0. Все яйцеклетки женщины содержат ген 0. Как вы можете догадаться, оплодотворенные яйцеклетки могут быть или АО, или 00. В первом случае ребенок имел бы группу крови А; во втором случае он имел бы группу крови 0.
Итак, вы видите, если человек с группой крови А вступает в брак с человеком, имеющим группу крови 0, и имеет хотя бы одного ребенка с группой крови 0, то мы уже о нем кое-что узнали. Мы обнаружили, что этот человек с группой крови А — АО, а не АА. Если бы он был АА, у него не было бы детей с группой крови 0.
Конечно, как мы только что сказали, брак АО—00 может произвести оплодотворенные яйцеклетки или АО, или 00. Предположим, например, что все дети от такого брака имеют группу крови А. В этом случае все-таки вы не имеете возможности убедиться, что у их родителя с группой крови А генотип — АА. Другими словами, вы можете руководствоваться группой крови детей от подобного брака лишь иногда, а не всегда.
Ген для группы крови В также является доминантным по отношению к гену группы крови 0. Это означает, что люди, которые являются ВО, имеют группу крови В. Тесты крови не могут обнаружить различие между ВО и ВВ. Различие обнаруживается (иногда, но не всегда) в группах крови детей этих людей.
Ни ген группы крови А, ни ген группы крови В не являются доминантными по отношению друг к другу. Вот пример случая неполного доминирования. Если человек с генотипом АА женится на человеке с ВВ, то все их дети — АВ.

Определение отцовства и материнства по группе крови

Сейчас мы перейдем к еще одному практическому использованию знания о группах крови. Предположим, одна мать считает, что в роддоме ее ребенка случайно перепутали с другим ребенком. Она может проверить это при помощи анализа своей крови и крови ребенка.
Вы, может быть, помните, что царь Соломон, как рассказывается в Библии, был вынужден однажды решить, которая из двух спорящих женщин в действительности была матерью ребенка. Его решение в этом споре — самый известный пример мудрости Соломона. На основе современных методов определения группы крови решить эту проблему было бы достаточно легко.
Предположим, например, что одна из женщин, обратившихся к Соломону, имела бы группу крови 0. Тогда она имела бы два гена 0. Предположим, что другая женщина имела бы группу крови А. Она могла быть или АА, или АО. Что, если бы ребенок имел группу крови АВ? Он имел бы один ген А, унаследованный от одного родителя, и один ген В, унаследованный от другого родителя. Но женщина с группой крови 0 не обладает ни геном А, ни геном В, и она не могла бы быть его матерью. А женщина с группой крови А могла бы. (Конечно, если бы обе матери имели группу крови А, исследования крови по выявлению только этого гена не помогли бы.)
В наше время женщина с группой крови 0, принося из роддома домой ребенка с группой крови АВ, имеет основания предположить, что в больнице ее ребенка, должно быть, перепутали с чьим-то чужим. (Такая путаница изредка случается.)
Исследования крови могут также быть полезны в решении вопроса, является ли некий мужчина отцом ребенка.
Допустим, что и мужчина, и его жена — оба имеют группу крови 0. Оба, таким образом, должны обладать двумя генами 0. Теперь предположим, что один из их детей, оказывается, имеет группу крови А. Тут же можно догадаться, что что-то здесь не так, и этот ген не был унаследован от предполагаемых родителей ребенка. Не имеет значения, является ли ребенок АА или АО. Так или иначе, он имеет по крайней мере один ген, не унаследованный ни от его «отца», ни от его «матери».
В этом случае или предполагаемая мать не является на самом деле его матерью, или предполагаемый отец не является на самом деле отцом. (Или возможно, что они оба вовсе не родители ребенка.)
Предположим, однако, что ребенок, оказывается, имеет группу крови 0, подобно обоим своим родителям. Доказывает ли это, что ребенок действительно их? Нет. Это только доказывает, что ребенок мог бы быть их ребенком, но не доказывает, что он обязательно их ребенок. В роддоме, возможно, перепутали его с другим ребенком с группой крови 0. Или же реальный отец этого ребенка мог также иметь группу крови 0.
Мы можем здесь вывести общее правило. Исследования крови могут доказать, что предполагаемый родитель на самом деле родителем не является. Но они не могут доказать, что предполагаемый родитель и на самом деле родитель.
Если анализы крови не доказывают, что предполагаемый родитель не является на самом деле родителем, то спор оказывается неоконченным. Решение тогда должно быть достигнуто другими способами.
Теперь вы уже знаете достаточно, чтобы понять, в каких других случаях какие типы группы крови являются возможными среди детей от того или иного брака, а какие — нет. Если отец имеет группу крови 0 и мать имеет группу крови АВ, то все клетки спермы несут ген О, в то время как половина яйцеклеток несет ген А и половина — В. Оплодотворенная яйцеклетка может только быть или АО, или ВО. Из этого следует, что дети от такого брака должны иметь или группу крови А, или группу крови В. Дети с группой крови 0 или с группой крови АВ не могут родиться от этого брака. Этот пример является весьма интересным случаем, потому что в нем для детей представляется невозможным в точности походить на мать или отца в определенной физической характеристике.
А вот другой интересный случай. Предположим, что отец имеет группу крови А, а мать — группу крови В. Отец может быть или АА, или АО; точнее сказать невозможно. Мать могла бы быть ВВ или ВО; определить точнее тоже невозможно. Предположим, что они — АО и ВО. В этом случае половина клеток спермы несла бы ген А и половина ген 0. Половина яйцеклеток несла бы ген В, и половина — ген 0. Оплодотворенная яйцеклетка могла бы обладать любой из этих комбинаций генов: 00 (группа крови 0), АО (группа крови А), ВО (группа крови В) и АВ (группа крови АВ).
Так что вы видите, что, если один родитель имеет группу крови А, а другой — группу крови В, дети могут принадлежать любому из четырех типов. Было бы невозможно доказать, что любой ребенок не принадлежит этой паре, если рассматривать только этот ген.

Другие группы крови

Нет необходимости впадать в отчаяние но поводу проблемы, стоящей перед браком А — В, пример которого мы только что обсуждали. Ученого, который проверяет кровь, не так уж легко провести. Есть две разновидности А, называемые А, и А2, и их можно различить при тщательном исследовании. Это может помочь в деле установления родственных связей. (Что же касается переливания, то разновидности эти не имеют особого значения.)
Есть также и другие вещества группы крови в эритроцитах, которые контролируются различными генами. Они наследуются независимо от генов А, В, и 0.
Есть, например, ген, контролирующий так называемые вещества М и N группы крови. Один аллель этого гена приводит к формированию М, другой к N. Ни один из них не является доминантным по отношению к другому. Если вы имеете два гена М, вы имеете группу крови М. Если вы имеете два гена N, вы имеете группу крови N. Если вы имеете и тот и другой ген, вы имеете группу крови MN (группы крови М и N не существенны при переливании крови)
Группы крови М и N не имеют никакой связи с группами крови А, В, и 0. Человек может иметь группу крови М, N или MN, независимо от того, имеет ли он также группу крови А, В, 0 или АВ.
Предположим тогда, что оба родителя имеют группу крови 0 и так же, разумеется, все их дети. У них имеются только гены О. Но предположите, что оба родителя имеют также группу крови М и так же все их дети, кроме одного. Он имеет группу крови MN. Этот N-ген должен был откуда-то взяться. Вывод: один или оба из предполагаемых родителей не являются таковыми.
Еще один ген управляет формированием множества веществ группы крови — это резус-фактор. (Обозначение «Rh» относится к факту, что эти субстанции были сначала обнаружены в экспериментах с обезьяной вида Rhesus.) У этого гена имеется большое количество аллелей и, как следствие этого, может быть обнаружена целая дюжина различных типов резуса (включая некоторые гетерозиготные). Они также могут учитываться в деле установления родственных связей. Чем больше тинов групп крови мы используем, тем больший шанс на эффективное разрешение таких вопросов.
Конечно же трудности все равно имеются. Методы проверки на различные группы крови могут быть весьма усложненными, особенно в случае резус-фактора. Необходимо понять точный путь, по которому все различные резус-гены могут быть унаследованы. Также необходимо убедиться в том, какой именно тип этих веществ вы имеете. (Самые важные вещества находятся в комковатой жидкой части крови, называемой сывороткой, — ее получают от людей или животных. Определить, является ли используемая сыворотка подходящей для исследования, иногда очень сложно. Чтобы должным образом провести тестирование крови, требуется опытный специалист, а таких людей не очень-то и много. Тестирование крови, между прочим, может также использоваться в расследованиях в случаях убийства. Можно, например, определить, является ли то или иное пятно человеческой кровью или нет. Если это — человеческая кровь, иногда можно установить, принадлежит ли она к той же самой группе крови, что и кровь убитого человека. Даже древние египетские мумии были успешно протестированы на тип группы крови.

Преимущества групп крови

Группа крови человека — одна из его физических характеристик, такая же, как, например, темная кожа, голубые глаза или крючковатый нос. Подобно любой другой физической характеристике, группы крови могут использоваться для разделения человечества на расы.
Вы сразу можете спросить: «Но будут ли они подходить для этой цели лучше, чем цвет кожи или любая другая из тех физических характеристик, о которых мы говорили выше?»
Ответ — да, до некоторой степени они будут подходить лучше, чем остальные.
1. Это — «скрытые» характеристики. Вы не можете узнать группу крови человека, просто глядя на него. Возможность проводить эту редкую классификацию сохраняется за учеными, которые интересуются развитием и эволюцией человека. Это препятствует появлению субъективных суждений о расе и проявлению различных суеверий и предубеждений об этом понятии.
2. В отличие от более знакомых физических характеристик, группы крови наследуются хорошо изученными способами. Группы крови А, В, и 0 контролируются единственным геном, имеющим три аллеля. Группы крови М и N контролируются единственным геном, имеющим два аллеля. Группы крови резус контролируются единственным геном, имеющим восемь аллелей. В каждом случае мы знаем, какие гены (аллели) являются доминантными
но отношению к другим генам.
3. Группа крови человека определяется в момент оплодотворения яйцеклетки и остается той же самой до дня смерти человека. Даже после этого ткани умершего могут быть проверены на группы крови. Возраст, специфическая диета, подверженность солнечному свету или какие-либо воздействия химических веществ или терапии не влияют на группы крови. Ни один из факторов, которые обычно затрагивают физические характеристики, имеющие отношение к расе, не имеет прямой связи с группами крови. Группы крови постоянны.
4. За одним исключением, о котором мы упомянем позже в этой главе, группы крови не имеют практически никакого воздействия на здоровье человека, продолжительность его жизни, репродуктивное поведение и возраст, а также число и здоровье его детей. Это означает, что гены группы крови передаются от поколения к поколению с равной вероятностью. Группы крови поэтому могут показать, как людские гены смешивались друг с другом без какого бы то ни было вмешательства естественного отбора. (Мы говорили о естественном отборе в главе «Правила могут быть нарушены» — «Изменения к лучшему».)

Распространённость групп крови

Самая простая ситуация, которую мы можем себе вообразить, будет следующей: все люди, которые живут в одной части мира, имеют группу крови 0; все люди в другой части мира имеют группу крови А и т. д. Фактически, конечно, ничего подобного не случается. Различные группы крови встречаются по всему миру.
Однако встречаются они повсюду не в одних и тех же самых пропорциях.
Есть некоторые племена американских индейцев, у которых целых 98 процентов индивидов имеют группу крови 0. Остальные имеют группу крови А. В других индейских племенах очень много людей с группой крови А, в некоторых насчитывается до 80 процентов. Остальные имеют группу крови 0. Немногие, если таковые вообще имеются, «чистокровные» американские индейцы, однако, имеют группу крови В или АВ.
Жители Азии чаще всего имеют группу крови В — чаще, чем люди, живущие в других местах. Например, была проверена группа людей в Бенгалии, Индии, и оказалось, что 40 процентов из них имели группу крови В, 32 процента группу крови 0 и только 20 процентов — группу крови А. Остальные имели группу крови АВ.
Вообще по всему миру группа крови 0 оказалась самой распространенной. Следом идет группа крови А, а за ней уже группа крови В. Группа крови АВ наименее распространена. Всего лишь 10 процентов населения, да и то в редких местах, имеют эту группу крови.
В своих исследованиях групп крови ученые пытаются идти дальше. Они пытаются определить, какова частота каждого гена группы крови у населения. Например, мы знаем, что каждый человек группы крови 0 имеет два гена 0 и что каждый человек группы крови АВ имеет один ген А и один ген В. Однако человек с группой крови А может иметь ген 0, а может и не иметь. То же самое верно в отношении человека с группой крови В.
К счастью, есть способы, позволяющие, основываясь на группах крови, вычислить, сколько генов 0 скрыто в людях с группой крови А и сколько — у людей с группой крови В (конечно, нельзя сказать, у каких именно людей). Как только вы вычислите число скрытых генов 0, можно точно сказать, какой процент от каждого гена присутствует у той или иной определенной группы населения.
Этим способом определяются частоты аллелей гена.
Давайте посмотрим, что получается из вычисления частот аллеля гена. Тестирование кропи населения Лондона показало, что 70 процентов лондонцев имеет гены 0, 25 процентов — гены А и 5 процентов — гены В.
В городе Харькове исследования показывают, что 60 процентов популяции имеет гены 0, 25 процентов — гены А и 15 процентов — гены В.
Предположим, что образец крови представлен ученому и ему говорят: «Эта кровь взята или у лондонца, или у харьковчанина. Вы можете сказать, чья это кровь?» Он, вероятно, ответит: «Нет. Все три аллеля гена найдены в обоих городах». Но предположим далее, что ученому принесли тысячу образцов крови, и они были взяты или от тысячи лондонцев, или от тысячи харьковчан. Теперь очень высока вероятность того, что ученый сделает правильный вывод, так как частота гена В в три раза выше в Харькове, чем в Лондоне. Если в образцах он получит небольшое количество групп крови В и АВ, то они — из Лондона. Если же их будет довольно много, значит, они — из Харькова.
Фактически, если мы выберем удобный ген типа гена для веществ группы крови, мы можем дать следующее генетическое определение расы: раса — группа из людей с частотой гена, отличной от таковой для других групп людей.

Генетическая карта мира

Частоты аллелей А, В, 0 гена группы крови были определены для многих частей мира. Используя эти данные, можно построить определенный тип мировой карты.
Допустим, вы берете карту мира и решаете отметить точками места, где есть группы населения, у которых ген В встречается в 10 случаях из 100. Когда вы это сделаете, вы можете прочертить линию через все точки, которые вы нанесли. Такая линия была бы изогеном. Это линия, в пределах которой население имеет подобные частоты в отношении гена В.
Вы можете также нанести точки в тех местах, где частота гена В — 15 из 100, 20 из 100, 25 из 100. В каждом случае вы можете прочертить новый изоген.
Когда вы это сделаете, ваша карта будет пересечена кривыми и вы сможете пометить различные части карты в соответствии с разницей частот, как это отражено на карте на странице 174. В Испании частота гена В меньше чем 5 из 100. Если вы изучите карту, однако, то увидите, что по мере продвижения от Испании в восточном направлении но Европе частота гена В будет устойчиво увеличиваться. К тому моменту, когда вы достигнете Франции, она составит более чем 5 из 100. А когда вы достигнете Германии, она будет уже 10 из 100. В Западной же России она поднимется до 15 из 100. На границе Азии уже до 20 из 100, а еще немного далее в том же направлении — до 25 из 100. Частота гена является самой высокой в области, окруженной изогеном частоты 25 из 100. Эта область включает Центральную Азию, Маньчжурию, Иран и Северную Индию. Если вы отправитесь из этой местности в любом направлении, частота гена группы крови В будет падать. Регионы этой области имеют самую низкую частоту В.
(Очень низкая частота В в обеих Америках и Австралии относится только к коренному населению — индейцам и австралийским аборигенам. Европейцы, которые иммигрировали в Америку и Австралию, имеют ту частоту В, что и их предки.)
Если тщательно исследовать небольшую территорию, для нее можно тоже построить детальную изогенную карту. Подобное исследование, например, было проведено в Японии, где оказалось, что ген А имеет наиболее высокую частоту в области вблизи западной оконечности страны. Там частота достигает более 30 генов из 100. По направлению к востоку частота постепенно надает до тех нор, пока в конечной точке не достигает частоты менее чем 24 гена из 100.

Роль генетики в изучении истории

В данный момент мы подходим к пониманию того, что генетика может помочь нам в познании человеческой истории.
Во-первых, мы должны понять то, что гены А, В, 0 являются очень древними. Они — не результат недавних мутаций. Например, исследования египетских мумий показали, что три гена группы крови сохранились у них приблизительно в тех же самых пропорциях, что и у сегодняшних египтян.
Кроме того, вещества группы крови 0, А и В или вещества очень похожие на них найдены у горилл, орангутангов и других обезьян, а также и у других животных. Фактически, когда медики нуждаются в веществе группы крови А, они берут его у свиньи. От лошади же они могут получить кое-что очень напоминающее вещество В.
Таким образом, оказывается, что гены О, А и В являются общей собственностью многих животных, так же как ген меланина. Человечество имело все три этих гена с очень ранних времен.
Но тогда вы можете задаться вопросом: почему аборигены и американские индейцы практически не имеют гена В, а некоторые индийские племена фактически не имеют гена А?
Это не такой уж легкий вопрос, и никто до сих пор не предложил теорию, которая бы удовлетворила всех.
Самой разумной теорией на сегодняшний день является предположение о том, что современный человек сначала развивался в Средней Азии, так как именно там климат был более благоприятным. Эта самая ранняя группа современного человека, возможно, имела частоты аллелей 25 А, 15 В и 60 0 из каждой сотни генов группы крови А, В, 0.
Это — о частоте гена, распространенной в Средней Азии сегодня.
Поскольку население увеличилось, маленькие группы распространялись в поисках новых мест для охоты. Эти маленькие группы селились на новой территории и могли в конечном счете стать предками больших поселений.
Теперь вспомним, что предсказания вероятности точнее всего для больших чисел. (Мы уже говорили об этом.) Когда мы говорим, что из каждых 100 генов группы крови есть 25 генов А, то мы в действительности подразумеваем, что если будет рассмотрено большое количество случаев, то результаты будут усредненными.
Предположим, что вы проверяете, например, 500 человек. Каждый человек имеет два аллеля гена А, В, 0; всего 1000 генов в целом. Предположим, что вы находите общее количество 253 гена А. Это достаточно близко к ожидаемому результату 250 генов. Этот результат на 3 больше, но чем являются 3 единицы по отношению к тысяче? Практически ничем.
Предположим, что вы берете 50 человек со 100 генами, и находите 28 генов А вместо 25. Это — все еще на 3 больше, но соотношение 3 к 100 больше, чем 3 к 1000.
Наконец, предположим, что вы берете 2 человека с 4 генами группы крови. Вы могли бы легко найти 4 гена А. Вы ожидаете только 1; так что ваш результат все еще всего лишь на 3 больше ожидаемого. Но теперь 3 по отношению к 4 в действительности очень значимы. Фактически, это подразумевало бы, что эти 2 человека имеют только гены А и вообще никаких генов В и 0.
Поэтому, когда маленькая группа отрывается от родительского поселения и уходит на новую территорию, вполне может случиться, что среди них, например, вообще не окажется носителей гена В. Или может быть несколько носителей гена В, но возможно, что они умрут прежде, чем успеют оставить потомство. В любом случае, вы теперь имеете группу только из носителей генов 0. Если эта группа останется в изоляции и если никакие новые эмигранты из Средней Азии не присоединятся к ним, то все ее потомки будут иметь только гены О.
Возможно, что в действительности это и случилось. Отдельные группы из Средней Азии, быть может, достигли Западной Европы, Северной Африки, Восточной и Южной Азии, Австралии, и ни один из переселенцев не имел генов В. Их частота генов была бы, скажем, 30 А и 70 0 из каждой сотни.
Вы можете спросить: «Не слишком ли это большое совпадение? Почему исчезает всегда именно ген В?» Для начала отметим, что ген В наименее распространен в человеческой популяции: только 15 из 100. Поэтому наиболее вероятно, что в любой маленькой группе исчезнет именно он.
Возвращаясь к нашим мигрантам, вообразите теперь новых жителей Северо-Восточной Азии только с геном А или 0. Число их постепенно растет, и снова от них отделяются маленькие группы. Одна из них пересекает Берингов пролив, попадая на Аляску. В этой маленькой группе ген А (частота которого среди них составляет меньше чем половину частоты гена 0) или не был представлен вообще, или случилось так, что носители его вымерли.
Иммигранты и их потомки медленно распространяются всюду по обеим Америкам, создавая индейские племена, которые являются почти чистыми носителями гена 0. Позже другие группы, возможно, вторично вступают на Аляску. Вплоть до наших времен новые группы мигрантов имели шанс проникнуть на территорию обеих Америк только через Северную Америку. По этой причине южноамериканские индейцы остались бы почти полностью носителями гена 0, в то время как североамериканские индейцы в некоторых случаях могли бы иметь значительные частоты гена А.
По мере того как мы приближаемся к историческим временам и поскольку население на земле увеличилось, потоки мигрантов из Средней Азии становились все больше и больше. Они были достаточно велики, чтобы принести с собой ген В. В областях, которые находились ближе всего к Средней Азии, тина Маньчжурии и Северной Индии, оказалось наибольшее количество гена В. Восточная Европа получила самое большое количество гена В на этом континенте, и ген В просачивался далее на запад. Северо-Восточной Африке досталось больше всего этого гена по сравнению со всей Африкой в целом, и уже оттуда ген проник на запад и на юг.
Очевидно, что первая волна гена В достигла северной оконечности Австралии только в весьма поздние времена, и только теперь он начинает дрейфовать на юг Австралии, распространяясь среди коренного населения. Американские индейцы никогда не встречались с мигрантами, несущими ген В, однако это было только до прибытия эскимосов, а в более поздние времена европейцы после открытия Колумба начали мигрировать в Америку.

Раса, определяемая генами

Предположим тогда, что группы людей, откалывающихся от первоначального центрально-азиатского населения, имели различные частоты генов групп крови А, В, и 0. Вероятно, что частоты генов других физических характеристик были также изменены. Если бы эти группы находились в изоляции, они, наконец, стали бы поселениями с явными различиями во внешности. (Это явление известно под названием генетический дрейф.) Посмотрим, сможем ли мы обнаружить эти группы различий, или расы, рассматривая только группы крови А, В и 0, М, N и резус-фактор.
Американские индейцы и австралийские аборигены обладают только геном 0 и практически не имеют гена В. Они отличаются, однако, по генам М и N. Везде в мире их средние частоты — приблизительно 55 М на 45 N на каждую сотню. Исключения — только среди американских индейцев и австралийских аборигенов. У индейцев низкое количество генов N и высокое М, у аборигенов, наоборот, низкое количество М и высокое N.
Население Азии и Африки обычно имеет более высокие частоты гена В, чем другие люди. Но они отличаются друг от друга но гену резуса. Азиатские народы имеют высокую частоту гена Rh2, что отличает их от других носителей резус-гена. Африканские народы, с другой стороны, имеют высокую частоту другого аллеля резус-гена, названного Rh°.
Самые большие проблемы в отношении резус-генов возникают у европейских народов.
Чтобы объяснять эту проблему, скажем несколько слов о резус-гене. Один из аллелей резус-гена обычно пишется как rh (с строчной «г»), rh-ген является рецессивным но отношению ко всем другим резус-генам. Поэтому он может быть обнаружен, только когда человек является гомозиготным по резус-фактору (то есть имеет два rh-гена). Такой человек, как говорят, является резус-отрицательным. Человек с только одним-резус геном или вообще не имеющий ни одного — резус-положительный.
Резус-отрицательная кровь может оказать серьезный эффект на человеческое здоровье (мы упоминали об этом в начале главы), когда мать — резус-отрицательная, а ее будущий ребенок — резус-положительный (унаследовавший один из других резус-генов от отца). Когда это случается, некоторые из эритроцитов ребенка могут быть разрушены, кроме того, его организму наносятся и другие серьезные повреждения. Таким образом, ребенок умирает еще до рождения или вскоре после него.
В настоящее время современная медицина может выхаживать этих уже рожденных младенцев при помощи переливаний крови. В прежние времена, однако, никакая помощь была бы невозможна. В результате казалось бы, что этот резус-отрицательный ген должен был исчезнуть — резус-отрицательные матери имели бы меньше детей, и их ген передавался бы из поколения в поколение менее часто, чем другие резус-гены.
Практически все американские, австралийские и азиатские группы имеют очень маленькую частоту этого гена или не имеют его вообще. У африканских популяций имеется лишь незначительная пропорция резус-отрицательного гена. Жители Европы (включая американцев и австралийцев, которые произошли от европейцев), однако, имеют большую пропорцию резус-отрицательного гена; приблизительно один из семи среди них — резус-отрицательный.
Почему, это происходит?
Ответ один: возможно, когда-то в Европе была раса, которая была полностью или почти полностью резус-отрицательной. Что было, как вы видите, в общем-то достаточно безопасно. Если бы каждый в популяции был резус-отрицательным, никакой проблемы не было бы. Трудности возникают только тогда, когда присутствуют и резус-положительный и резус-отрицательный гены. Если такая раса была резус-отрицательной, то резус-положительная группа, возможно, вступила в Европу позже и смешалась с более ранней группой. На одного резус-отрицательного индивида приходится семь резус-положительных современных европейцев, и их будущие потомки явятся результатом этого смешения. Возможно, что с тех нор, как это смешение случилось, не прошло еще достаточно времени для того, чтобы резус-отрицательный ген смог исчезнуть. (И некоторые из резус-отрицательных генов, видимо, дрейфовали достаточно далеко на юг, так, что смогли дойти до африканцев.)
Подобной раннеевропейской расой может оказаться народ, именуемый басками. Эти люди живут в Пиренейских горах (которые образуют границу между Испанией и Францией) и близлежащих регионах. Баски заинтересовали антропологов и по другой причине — их язык не похож ни на один язык в мире. Теперь еще оказалось, что их группа крови отличается от групп крови других народов. Один из каждых трех басков имеет резус-отрицательную кровь. Это означает, что частота резус-отрицательного гена среди них — 60 из сотни. Баски, таким образом, считаются потомками этой древней расы — они не сильно смешались с более поздними пришельцами, потому что жили в отдаленных горных районах.
Итак, мы можем проследить шесть генетических рас.
1. Австралийская (аборигенная) — низкая частота гена В либо его полное отсутствие, низкая частота гена М, отсутствует А2.
2. Американская (индейская) — низкая частота гена В либо его полное отсутствие, низкая частота гена N, отсутствует ген А2.
3. Азиатская — высокая частота гена В, высокая частота гена Rhz, отсутствует А2.
4. Африканская — высокая частота гена В, высокая частота гена Rh°, некоторое количество резус-отрицательных генов, высокая частота гена А2.
5. Европейская — умеренно высокая частота резус-отрицательного гена, умеренная частота гена В, умеренная частота гена А2.
6. Ранне европейская — очень высокая частота резус-отрицательного гена, ген В отсутствует.
Карта, изображенная на рисунке, показывает распределение этих шести генетических рас по всему миру (и седьмой расы, которая не столь четко выражена). Не отмеченные на карте регионы в Западной Азии, и Северной Африке и Юго-Восточной Азии представляют собой регионы, где достаточно детальные исследования групп крови еще не проводились. (На карте не отмечены последствия европейской эмиграции с 1700 г. Если бы это было сделало, Северная Америка и Австралия должны были быть отмечены главным образом как области распространения европейской расы, как и прибрежные районы Южной Америки.)
Очень важно помнить, что все члены специфической расы не имеют одни и те же гены группы крови. Азиатские и африканские расы, например, имеют по сравнению с другими расами высокие частоты гена В, и все же некоторые азиаты и африканцы могут и не иметь гена В. На самом деле большинство из них его и не имеет. Метод определения расы с помощью генетики работает при исследовании групп, а не отдельных индивидуумов!
Может показаться, что в конце концов мы придумали всего лишь новый способ посмотреть на те же самые старые расы.
Но на деле мы можем пойти гораздо дальше. В новой системе мы уже отделили аборигенов Австралии от негров; обе эти группы считались в старой системе черной расой. «Черные» дравиды Индии не связаны близко ни с «черными» аборигенами Австралии, ни с «черными» неграми. Мы определили различие между басками (которые конечно же являются членами белой расы) и другими европейцами.
Кроме того, представляется возможным разделить американских индейцев на две группы в зависимости от того, высока или низка у них частота гена А. Жители Индии и Пакистана, кажется, отличаются в определенном отношении от своих соседей и могут сформировать седьмую расу, о которой мы упомянули выше. Она могла бы классифицироваться как «индо-дравидская раса», находящаяся где-то посередине между европейской и азиатской, но ближе к европейской. Мы можем последовать за волнами иммиграции, которые мы не смогли исследовать, если бы использовали цвет кожи или некую другую очевидную физическую характеристику. Например, группа мигрантов с высокой частотой гена А, должно быть, проникла в Западную Японию из Кореи в не столь отдаленном прошлом и распространилась там в восточном направлении. Это объяснило бы изменение частоты гена А в различных частях Японии.
В процессе нашего дальнейшего исследования генов групп крови, а также и других генов и в процессе проверок все большего количества людей по всему земному шару мы сможем проследить развитие человека более точно и изучить стадии заселения человеком всего мира.



Реклама