Человек в животном. Почему животные так часто походят на нас в своем мышлении, чувствах и поведении - Норберт Заксер

того, исследования на мышах, нокаутных по гену SERT, подтвердили еще один важный факт о связи между генами и поведением, равно применимый и к людям, и к животным: один-единственный ген влияет, как правило, не на один поведенческий признак, но на самые разные сферы. Так, изменения гена SERT сказываются на том, насколько боязливо или любопытно животное, как смело оно ведет себя в новых ситуациях, насколько агрессивно встречает сородичей, с какой степенью стресса реагирует на изменения окружающей обстановки, насколько быстро учится справляться с такими изменениями и как воспринимает неоднозначные ситуации — с оптимизмом или скорее пессимистично.

Определяют ли гены поведение?

Если изменения единственного гена в экстремальном случае могут определять, будет ли животное миролюбивым или агрессивным, робким или смелым, умным или глупым, то возникает вопрос о том, определяют ли гены поведение. Или в другой формулировке: «Действительно ли полученные от отца и матери гены определяют, как будут вести себя их потомки?». Прежде чем ответить на этот очень спорный вопрос, необходимо прояснить: тот факт, что отдельные гены в значительной степени влияют на поведение, известен прежде всего из экспериментов, в которых все выдержано абсолютно одинаково — за исключением единственного гена. Если хотят узнать, к примеру, что означает полная потеря гена SERT, то сравнивают две группы мышей: одну — с функционирующим геном, другую — с дефектным. Ни в каком другом из тысяч остальных генов эти мыши не отличаются друг от друга. Идентичны и прочие признаки: животные принадлежат к одному полу, имеют один и тот же возраст и проводят всю свою жизнь в совершенно одинаковых внешних условиях. Они принимают одну и ту же пищу, живут при одной и той же постоянной температуре, каждое утро в 8 часов включается свет и в 8 вечера вновь выключается. Когда после всего этого зверьков тестируют на поведение, оказывается, что лишение их единственного гена действительно оказывает решающее воздействие на их поведение.

Что происходит, если, наоборот, условия среды меняются, а гены остаются незатронутыми, нам уже известно. С ответом на этот вопрос мы ознакомились в предыдущей главе, где речь шла о том, как влияют условия содержания на поведение и самочувствие животных. Поведение мышей, которые были генетически идентичны, имели один и тот же пол и возраст, но жили либо в суперобогащенной, либо в стандартной клетке, было разным, как день и ночь. В обустроенном, разнообразном и богатом окружении зверьки много играли, были дружелюбны, почти не проявляли агрессию. Они вели себя смело, быстро учились и имели хорошую память. Животные из скудных условий были полной противоположностью. Таким образом, идентичные гены никоим образом не приводят к идентичному поведению. Окружающая обстановка, вопреки совершенно идентичному наследственному материалу, играла решающую роль в том, как вели себя животные.

Итак, ответ на вопрос «Определяют ли гены поведение?» звучит абсолютно однозначно: «Нет!». Хотя гены, как и окружающая среда, сказываются на поведении, но не определяют его. В конечном счете поведение всегда формируется сочетанием генетических задатков и окружающих условий, причем — и это действительно новость — в последние годы генетические задатки могут быть изучены до уровня каждого отдельного гена.

Совместное действие генов и окружающей среды: глупые и умные крысы

В принципе тот факт, что окружающая среда и гены взаимодействуют и таким образом формируют характерное для конкретного животного поведение, далеко не новость. Уже в 1958 году в «Canadian Journal of Psychology» были опубликованы результаты выдающейся научной работы, к сожалению, слишком быстро забытой. Исследовали две различные линии крыс, которых перед этим в течение многих поколений отбирали по признаку хорошей и плохой обучаемости. Животные одной линии были в силу своих наследственных задатков «умными», то есть умели очень ловко и целенаправленно, не делая много ошибок, проходить через лабиринт. Крысы другой линии были врожденными «глупцами», и в лабиринте в поисках выхода часто запутывались. Таким образом, между обеими линиями крыс прослеживалась явная разница в успешности обучения — правда, лишь в том случае, если все животные вырастали в нормальной, обычной обстановке.

Если же звери жили в скудной обстановке, бедной на раздражители, то между обеими линиями существенных различий не наблюдалось. В то время как сообразительность «генетически умных» крыс в силу таких условий драматически падала, на «генетически глупых» крыс особенного влияния это не оказывало, и результаты обеих групп становились примерно одинаковыми. В отличие от этого, богато оснащенная разнообразными стимулами обстановка оказывала на «генетически глупых» крыс гораздо более сильное воздействие, чем на «генетически умных». «Умные» показывали практически те же результаты, что и прежде, зато «генетически глупые» теперь оказывались намного сообразительнее и делали не намного больше ошибок, чем «умные». Когда сравнивали «генетически умных» крыс, выросших в скудных условиях, с «генетически глупыми», выросшими в богатой обстановке, «генетически глупые» внезапно оказывались даже более сообразительными, чем «генетически умные».

Этот пример показывает: генетическая предрасположенность к успехам в определенном обучении действительно существует. Однако насколько «глупым» или «умным» в итоге будет животное, обусловлено комбинацией генетической предрасположенности и условий окружающей среды. Сказать, что гены предопределяют умственные способности крыс, ни в коем случае нельзя.

Совместное действие генов и окружающей среды: что говорят мыши о болезни Альцгеймера

Полвека спустя влияние условий окружающей среды на реализацию генетических задатков было убедительно подтверждено исследованиями, посвященными болезни Альцгеймера. Хотя в большинстве случаев болезнь Альцгеймера у человека не обусловлена генетически, но существует одна ее редкая форма, так называемая семейная болезнь Альцгеймера, при которой генетические факторы играют существенную роль. Если человек, к примеру, имеет определенные нарушения в гене APP[5], то с почти 100-процентной уверенностью понятно, что симптомы Альцгеймера проявятся у него уже в очень раннем возрасте: в мозге происходит отложение патогенных нерастворимых белковых веществ, так называемых амилоидных бляшек, и умственные способности резко ухудшаются.

Мыши в нормальных случаях не имеют нарушений гена APP и, соответственно, не имеют проблем с Альцгеймером. Однако когда канадские ученые с помощью генной инженерии внедрили дефектный человеческий ген в геном мышей, то в мозге животных стали накапливаться патогенные белковые бляшки, которые ничем