Лучшая половина. О генетическом превосходстве женщин

Шарон Моалем, 2020

Шарон Моалем – известный канадо-американский генетик, врач, эксперт в области редких генетических заболеваний, открывший антибиотик нового типа, который помогает в борьбе со сверхустойчивыми инфекциями. Популяризатор науки. Читает лекции для широкой аудитории, принимает участие в теле- и радиопрограммах. В «Лучшей половине» автор выдвигает и убедительно доказывает любопытную теорию о том, что генетические женщины превосходят мужчин уже по самому праву рождения, так как обладают двумя Х-хромосомами. Именно наличие двух X-хромосом позволяет женщинам жить дольше и лучше справляться со многими заболеваниями, включая и COVID-19. В формате a4.pdf сохранен издательский макет.

Глава 1. Факты из жизни

Это книга о выборе. Не о том, который мы сознательно делаем каждый день, а о биологическом выборе, происходящем каждую секунду в каждой генетической женщине. Этот феноменальный процесс стартует в тот момент, когда яйцеклетка матери принимает сперматозоид отца и начинается процесс оплодотворения. Вот некоторые биологические основы, которые потребуются вам, чтобы понять мою идею: в каждой человеческой клетке в общей сложности содержится сорок шесть хромосом. Две из них представляют собой половые хромосомы; если вы унаследовали пару XX, то вы — генетическая женщина, а если пару X Y, то вы — генетический мужчина^[4].

Подобно комплекту энциклопедий, наши двадцать три пары хромосом содержат в себе гены, которые поставляют генетическую информацию, делающую нашу жизнь возможной. Считается, что у нас есть в общей сложности около двадцати тысяч генов, которые распределены по нашим двадцати трем парам хромосом. И хотя некоторые из наших хромосом содержат больше генов, чем другие, все хромосомы важны одинаково.

Каждая из двадцати трех пар хромосом имеет версии одних и тех же генов, но только в том случае, если вы — не генетический мужчина и не унаследовали одну X и одну Y-хромосому. Х-хромосома содержит почти тысячу генов, но на Y-хромосоме их всего лишь около семидесяти, и большинство из них участвует в образовании спермы^[5]. В течение многих лет считалось, что один из генов Y-хромосомы также отвечает за избыток волос на ушах у мужчин, который становится заметен с возрастом; медицинский термин для этого состояния — «ушной гипертрихоз». Однако позднейшие исследования показали, что даже появление этой малопривлекательной особенности нельзя приписывать только наличию Y-хромосомы.

Хотя мы пока и не разобрались во всех научных тонкостях процессов, происходящих во время зачатия, мы, однако, уже достигли в нашей эволюции как вида той точки, когда для рождения ребенка больше не требуется половой акт. Можно, пожалуй, сказать, что человек почти овладел искусством управления зачатием. Еще относительно недавно вспомогательные репродуктивные технологии (оплодотворение человеческих яйцеклеток вне организма в чрезвычайно стерильных лабораторных условиях) были чем-то из области фантастики, а теперь они стали обычным явлением. Но мы способны на гораздо большее. Мы можем создать ребенка, используя генетический и клеточный материал от трех разных родителей, и даже отредактировать нашу собственную ДНК.

И тем не менее важно осознавать, что так называемый «естественный» процесс отнюдь не прост. Около пятисот миллионов сперматозоидов начинают свое путешествие к яйцеклетке, с поразительной скоростью плывя по репродуктивному тракту матери. Пройдя через шейку матки, они в конце концов попадают в одну из двух маточных труб. Там они встречают яйцеклетку. И вся ваша биологическая судьба в этот решающий момент зависит от того, какую именно хромосому — X или Y — несет тот самый единственный сперматозоид, что успешно пробился сквозь ее внешние слои. Абсолютно всё, начиная от риска развития у вас в течение жизни рака или неврологического заболевания (такого, например, как болезнь Альцгеймера) и заканчивая вашей способностью бороться с вирусными инфекциями, обусловлено тем, какой набор половых хромосом вы унаследовали — XX (женский) или XY (мужской).

Биологический пол не всегда совпадает с гендером. Гендер зависит не от ваших половых хромосом, а от вашего ощущения своей мужественности, женственности, чего-то промежуточного между ними или даже выходящего за их пределы. Гендер — это представление о себе (Я-концепция) и самоидентификация индивида, а также роль, которую тот готов взять на себя в обществе. Гендер часто присваивают детям при рождении на основании исследования половых хромосом и анатомии наружных половых органов. То и другое можно определить даже задолго до рождения, например, с помощью УЗИ или анализа хромосом плода, присутствующих в крови матери.

Люди могут принять или в любой момент жизни поменять свой гендер, который не всегда совпадает с присвоенным. Но когда речь заходит о половых хромосомах, оказывающих огромное влияние на нашу жизнь, то выбора у нас нет. Нельзя выбрать, что именно наследовать — Y-хромосому, или две X-хромосомы, или любую комбинацию их обеих.

Говоря о дифференциации пола у человека, необходимо отметить, что в генах, которые изменяют ход физического развития, могут происходить генетические вариации. Решающую роль в дифференциации пола играет ген SRY, который обнаружен только на Y-хромосоме. Именно он запускает процесс построения из бипотенциальных гонад плода яичек, которые затем начинают секретировать тестостерон. Этот каскад клеточного развития, запускаемый геном SRY, также приводит к формированию мужских наружных половых органов. Но если клетки, имеющие хромосомы Х и Y, неспособны реагировать на тестостерон, то в этих редких случаях человек внешне будет выглядеть как женщина, но внутри у него будут находиться яички, а матка, маточные трубы и шейка матки будут отсутствовать. Именно это происходит при синдроме полной нечувствительности к андрогенам (CAIS) — генетическом состоянии, которое возникает в результате мутации в гене рецептора андрогенов, или гене AR. Большинство этих XY-людей не знают о наличии у себя CAIS до тех пор, пока у них не начнется половое созревание, а менструаций не будет.

Изредка ребенок, рожденный с двумя Х-хромосомами, физически может развиваться как мужчина. Это происходит, если вместе с двумя X-хромосомами наследуется маленький участок Y-хромосомы, в которой находится ген SRY. В очень редких случаях ребенок даже может внешне и внутренне развиваться как мужчина, вообще не имея гена SRY или какой-либо части Y-хромосомы. Я участвовал в «расследовании» совершенно уникального альтернативного пути полового развития у мальчика по имени Итан, который родился биологическим мужчиной, но с двумя Х-хромосомами и без гена SRY или каких-либо других генетических факторов, вызывающих изменение пола, — что вообще-то считалось генетически невозможным. Мы выяснили, что у Итана имелась дупликация гена SOX3, которая в его случае наделила генетическую XX-женщину телом мужчины. Ген SOX3 — это генетический предшественник SRY, и они оба играют решающую роль в дифференциации пола.

Половое развитие человека — процесс весьма сложный, и на сегодняшний день генетики и биологи развития еще не до конца разобрались в запутанных и представляющихся бесконечными маршрутах дифференциации пола. Но мы знаем, что хромосомный пол и основанные на нем различия являются биологическими. И вот почему: яйцеклетки человека содержат только одну Х-хромосому, так что биологический пол ребенка будет определять именно сперматозоид. Если сперматозоид несет Y-хромосому, то на свет скорее всего появится генетический мальчик. И все его клетки должны будут использовать одну и ту же идентичную Х-хромосому — ту, которую он унаследовал от своей матери. С другой стороны, если этот сперматозоид нес Х-хромосому, то оплодотворенная яйцеклетка будет по заранее запрограммированному генетическому пути развиваться в девочку.

На протяжении большей части человеческой истории мы понятия не имели о том, каким образом «закладывается» пол ребенка; точнее сказать, у нас не было научного инструмента, который помог бы обоснованно доказать, как именно дифференцируется пол. На этот счет существовало множество теорий, и достойные представители многих культур полагались на знаки богов или сложные лунные календари. Некоторые жители Индии и сейчас продолжают верить в древние аюрведические средства и прибегают к их помощи, чтобы обеспечить рождение мальчика. Религиозные женщины даже рассказывали мне, что им советовали концентрироваться во время секса на изображениях святых, чтобы максимально увеличить вероятность зачатия желанного сына.

Важность появления на свет ребенка именно мужского пола (особенно в патриархальном обществе, где социальное положение и собственность передавались исключительно через наследника мужского пола) издавна заставляла людей делать все, чтобы склонить чашу весов в пользу набора X Y. Аристотель обратил внимание на эту проблему более двух тысяч лет назад — вероятно, по просьбе некоторых своих пожилых покровителей, которые хотели гарантировать себе рождение наследника мужского пола. Аристотель, увлеченный эмбриологическим происхождением животных, был страстным коллекционером и анатомировал любые эмбрионы, которые ему попадались. Особенно часто он исследовал оплодотворенные яйца распространенной домашней птицы, известной как курица, что немудрено, если учесть их небольшие размеры и легкодоступность.

О сделанных им открытиях Аристотель поведал в книге «О возникновении животных», появившейся в середине IV века до н. э. Здесь ученый достаточно точно (в соответствии с нынешними научными стандартами) описывает различные варианты начала жизни. Он делает верный вывод о том, что есть животные (например, цыплята, которых он препарировал), рожденные из яиц, а есть млекопитающие с плацентой, попадающие в этот мир посредством живорождения. У иных же существ, таких, к примеру, как акулы, яйца не покидают тела самки и вылупление происходит внутри акулы-матери. Считается, что Аристотель был первым, кто выяснил назначение плаценты и пуповины.

Но теории Аристотеля о том, как расходится развитие мальчиков и девочек, не выдержали проверку временем. Он утверждал, что именно количество тепла, выделяемого мужчиной во время полового акта, впоследствии определяет пол ребенка. Тогда считалось, что определенное количество тепла — это энергетическая субстанция, необходимая для развития всех детей. Мол, чем больше тепла дает эмбриону отец, тем больше вероятность того, что впоследствии он разовьется в мальчика. Если же тепла недостаточно, то ваш ребенок превратится в девочку. Короче говоря, властители того времени считали женщин недоделанными мужчинами. Чем сильнее разгорался огонь страсти, тем больше было шансов, что женщина родит мальчика.

Но как поступать, если страсти в нужный момент недостает или мужчина слишком стар, чтобы сильно возбудиться, но ему непременно требуется наследник-мальчик? На этот случай у Аристотеля было готово простое решение: супруги должны зачинать ребенка в теплое время года, в идеале — летом. Впоследствии эта теория была отвергнута как шарлатанская, однако в предположении Аристотеля о том, что «тепло» играет некую роль в определении пола ребенка, что-то все же было. Правда, к людям это «что-то» отношения не имеет.

У отдельных позвоночных, таких как аллигаторы, черепахи и некоторые ящерицы, температура инкубации оплодотворенных яиц действительно может влиять на пол детенышей. Более высокая температура способствует появлению на свет самцов у крокодилов, а также у живого ископаемого гаттерии (туатары) — рептилии, обитающей только в Новой Зеландии. А вот у многих других видов позвоночных, например, у европейской болотной черепахи и средиземноморской черепахи, более высокая температура во время инкубации, напротив, приводит к появлению самок.

Идея «выпекания» самца сохранялась долгое время и даже была принята раннехристианской церковью. Как ни трудно в это поверить, но и в наши дни есть люди, считающие, что прогревание женщины (причем не только во время зачатия, но и на протяжении всей беременности) увеличивает шансы на рождение мальчика.

Впервые я услышал о таком методе от своей беременной пациентки по имени Анна. Она уже стала мамой трех девочек, а ее партнер был единственным сыном в семье, и потому Анне очень хотелось, чтобы их четвертый ребенок оказался мальчиком.

Но она призналась мне, что вовсе не наслаждается своим состоянием беременности. И я отлично ее понимал: женщина находилась под невероятным давлением. Свекровь, убежденная в том, что тепло способствует рождению мальчика, раздобыла для невестки какое-то аюрведическое средство, которое должно было повысить температуру внутри ее тела.

К сожалению, беременность и многие из этих растительных препаратов попросту несовместимы, даже если настойки и чаи изготовлены из натурального сырья. Через несколько месяцев Анна и впрямь родила мальчика. У него было множество врожденных пороков, вызванных, судя по всему, тератогенным действием снадобья, которое пила мать.

Со времен Аристотеля миновало уже больше тысячи лет, медицинская наука (направляемая почти исключительно мужчинами) продвинулась далеко вперед в понимании многих важных явлений — от описания циркуляции крови английским врачом Уильямом Гарвеем в XVII веке до профилактического применения Эдвардом Дженнером вакцины против оспы в XVIII веке и даже открытия лауреатом Нобелевской премии Вильгельмом Конрадом Рентгеном излучения собственного имени и использования рентгенографии в конце XIX века, — однако научного консенсуса относительно того, чем определяется пол человека, все еще не было. Дело в том, что большая часть генетической истории человечества писалась и переписывалась мужчинами, а это, на мой взгляд, негативно повлияло на наше отношение к обоим полам с медицинской точки зрения.

Однако в начале ХХ века на смену чрезвычайной узости взглядов, характерной для прежнего подхода к вопросу происхождения различий между мужчинами и женщинами, пришло понимание хромосомных основ пола, и произошло это в результате открытий, сделанных первыми женщинами-учеными. Одной из них была Нетти Стивенс.

Изучая хромосомы мучного червя, Стивенс увидела то, что раньше не было никем замечено. И самка, и самец мучного хрущака имеют по двадцать хромосом (как вы помните, у человека сорок шесть хромосом). Но у самцов одна из двадцати хромосом оказалась намного меньше остальных. То, что обнаружила Стивенс, было Y-хромосомой.

В своем поистине эпохальном труде 1905 года Стивенс постулировала, а затем описала хромосомную детерминацию пола. Ею было впервые отмечено, что у женщин есть комплект половых хромосом XX, а у мужчин — X Y. И Стивенс справедливо решила, что именно это различие направляет полы по их уникальным путям развития.

Во время учебы в колледже я ни разу не слышал о Стивенс. На лекциях мне рассказывали о другом человеке, а именно — об Эдмунде Бичере Уилсоне, современнике Стивенс, знаменитом генетике, которого расхваливали как создателя концепции системы определения половых хромосом. В учебниках не упоминалось, что Бичер имел доступ к результатам исследований Стивенс еще до их публикации. Кроме того, его статья (практически дублировавшая научные данные Стивенс) подозрительно быстро, в августе 1905 года, появилась на страницах «Журнала экспериментальной зоологии», в редакционный совет которого Бичер — по некоему случайному совпадению — входил.

Еще одна исследовательница, чьи заслуги оценены не в полной мере, — это английский генетик Мэри Ф. Лайон. Ее работа имела важнейшее значение и безусловно заслуживает упоминания в рамках нашего ознакомительного курса. Лайон буквально потрясла основы генетики, когда в 1961 году опубликовала в Nature свою коротенькую статью. Эта одна-единственная страница коренным образом изменила наше понимание генетики, а выдвинутые Лайон гипотезы и сделанные ею выводы все еще изучены не до конца. Лайон занималась цветом шерсти у мышей, и ее наблюдения легли в основу нашего представления о генетических различиях между мужчинами и женщинами. Она описала «инактивацию Х-хромосомы», подразумевая под этим следующее: одна из двух Х-хромосом в женских клетках (причем выбор той или иной хромосомы случаен) инактивируется и «замолкает» в самом начале развития — еще до того, как мать осознает, что беременна.

Удивительно, но, хотя с момента публикации пророческой статьи Лайон прошло уже более пятидесяти лет, мы так до сих пор и не можем полностью разобраться во всех стадиях инактивации (или сайленсинга) Х-хромосомы. Каким образом клетка в начале жизни делает выбор между двумя Х-хромосомами? Это что, соревнование? И как именно подавляется инактивация X у генетических мужчин, имеющих набор XY?

Сложность, в частности, заключается в том, что этот загадочный процесс скрыт от наших глаз. Считается, что инактивация происходит примерно на том этапе развития, когда клеток еще всего двадцать, — то есть сразу после внедрения этой группы клеток (яйцеклетки) в слизистую матки. Ответ могла бы дать работа с человеческими эмбрионами in vivo, но это чревато возникновением многих этических проблем.

Уже на этой самой ранней стадии беременности группа клеток, из которой в конечном итоге сформируется ребенок, имеет хромосомный пол — либо XX, либо X Y. Но процесс инактивации X запускается только в каждой из женских XX-клеток. И они проводят всю инактивацию X в матке, скрываясь от любопытных взоров ученых. Вот почему мы пока знаем об инактивации Х-хромосомы в клетках человека далеко не все.

Однако нам известно, что клетки человека используют ген, кодирующий РНК, называемый X-инактивным специфическим транскриптом, или XIST; его обнаружили на Х-хромосоме. XIST формирует своеобразные «леса», сверху донизу покрывающие ту Х-хромосому, которая вскоре будет инактивирована. На этой ранней стадии развития Х-хромосомы не инактивированы и обе экспрессируют XIST, но в конечном итоге будет подавлена и «замолчит» только одна из них. Внутри же мужских клеток процесс инактивации Х-хромосомы происходить не должен, так как мужские клетки в норме имеют не более одной Х-хромосомы.

Так какая же из двух женских Х-хромосом замолкает? Чаще всего верх одерживает та, которой удастся перехитрить XIST, — она-то и остается активной. Например, у меня были пациентки с поврежденной или аномальной Х-хромосомой, и в их клетках оказывалась выключена преимущественно именно эта поврежденная Х-хромосома. «Строительные леса» XIST сжимают Х-хромосому, которая в конечном итоге конденсируется и замолкает, превращаясь в тельце Барра. В каждой женской клетке в конце концов остаются одна активная Х-хромосома и одна молчащая Х-хромосома в виде тельца Барра^[6]. Как известно, после жесткого поединка двух бойцов ММА на ногах может устоять только один участник — вот и в клетке торжествует победу лишь одна «уцелевшая» X-хромосома. Если же шансы на инактивацию у Х-хромосом равны, то сайленсинг рассматривается как рандомный и ситуацию можно сравнить с подбрасыванием монетки. В итоге инактивированная Х-хромосома (или тельце Барра) становится недоступной для женской клетки. По крайней мере, мы так думали.

На протяжении почти пятидесяти лет, отделяющих нас от даты публикации статьи Лайон об инактивации Х-хромосомы, предполагалось, что генетический механизм женской клетки не способен получить доступ к тельцу Барра (напоминаю, что это выключенная Х-хромосома). Оказалось, однако, что Лайон была права не на все сто процентов: инактивированная X-хромосома выключена не полностью и помогает клетке выжить. В каждой из своих триллионов клеток женщины используют две Х-хромосомы: примерно четвертая часть генов на «молчащей» Х-хромосоме на самом деле активна и доступна для женских клеток. Это явление назвали «бегством от инактивации Х-хромосомы».

В следующих главах я покажу, что наличие еще одной Х-хромосомы придает каждой клетке дополнительную генетическую мощность, то есть женщины получают преимущество перед мужчинами. Суть тут вот в чем: если вы женщина и, подобно 3,5 миллиарда других генетических женщин-землянок, унаследовали в каждой из ваших клеток по две Х-хромосомы, то у ваших клеток есть выбор. И когда вам приходится туго, этот выбор буквально помогает выжить.

Как и каждый том из комплекта геномных энциклопедий, упомянутых мною ранее, каждая хромосома содержит генетические инструкции на все случаи жизни. Нужно еще немного панкреатической липазы, чтобы помочь расщепить жир в том фисташковом мороженом, которое вы только что съели? Да без проблем. Клетки вашей поджелудочной железы немедленно воспользуются указаниями гена PNLIP, обнаруженного на хромосоме 10. А как насчет лактозы в этом же мороженом? Будет сделано! Выстилающие ваш кишечник клетки получат инструкции от гена LCT, находящегося на хромосоме 2, по производству именно того количества лактазы (фермента, расщепляющего лактозу, молочный сахар), которое вам требуется, чтобы не страдать от вздутия живота.

Так почему же Х-хромосома так важна? Главным образом потому, что человеческая жизнь без нее невозможна. Никто никогда не рождался без хотя бы одной Х-хромосомы. Но вдобавок к тому, что она вообще делает нашу жизнь возможной, она еще и дает нам фундамент для «возведения» мозга и поддержания его деятельности, а также участвует в создании нашей иммунной системы. Это внушительный генетический том инструкций по управлению развитием и многими важнейшими функциями человеческого организма.

Люди — не единственные существа на Земле, чей пол определяется набором половых хромосом. Впервые я стал работать с медоносными пчелами более двадцати лет назад, и первоначально мой научный интерес был вызван очень простым вопросом: что происходит с медоносной пчелой, когда она заболевает?

Медоносные пчелы должны собирать пыльцу и нектар с многочисленных цветов, зачастую расположенных далеко от улья. И на этом пути они открыты воздействию всех видов микробов.

В отличие от позвоночных животных, таких как люди, медоносные пчелы в случае вторжения микробов не производят белки антител, чтобы бороться с инфекцией, а ловко используют методы химической войны. Медоносные пчелы — это «сами себе фармацевты», умеющие изготавливать для самолечения в случае микробной инфекции собственные фирменные антибиотики. (Некоторые из этих антибиотиков, к примеру, апидецин, могут даже проникать в любимый нами мед.) Цель моих исследований как раз и состояла в том, чтобы выяснить, годятся ли антибиотики, которые делают медоносные пчелы, для лечения людей с инфекциями.

Как генетик я был очарован процессом размножения и генетикой медоносных пчел. В отличие от многих других животных — скажем, птиц, которые используют нечто похожее на систему XX и X Y, — у медоносных пчел есть свой, уникальный способ «задавания» пола. Я вспомнил об этом, когда однажды, открыв улей, увидел, как пчелиная матка откладывает яйца, — и, скажу я вам, несушка из нее была что надо: ведь пчелиные матки откладывают около 1500 яиц в день!

В отличие от покровителей Аристотеля, лишь мечтавших о возможности влиять на пол своего будущего отпрыска, пчелиные матки овладели искусством выбора пола миллионы лет назад. Пчелиная матка способна сама принять высочайшее решение о том, какое ей отложить яйцо — то, которое превратится в самку (рабочую пчелу), или то, откуда появится самец (трутень).

Вот как это работает: если матка отложит яйцо (с шестнадцатью хромосомами) и ничего с ним больше не сделает, то из него вылупится трутень^[7]. Но если она захочет получить самку рабочей пчелы, то ей придется добавить в яйцо небольшую порцию спермы, которая хранится в ее теле. Сперма проникает в яйцо и оплодотворяет его. Сперматозоид, оплодотворивший яйцеклетку, добавляет от себя еще шестнадцать хромосом — и их в общей сложности становится тридцать две. Именно столько хромосом требуется, чтобы создать рабочую медоносную пчелу. В сравнении с женщинами, обладающими дополнительной копией Х-хромосомы, у самок медоносных пчел генетических возможностей больше. И каждая из этих шестнадцати дополнительных хромосом предоставляет самкам бóльший генетический выбор, чем самцам.

Включите-ка ваше воображение. В отличие от женщин, которые имеют только одну дополнительную Х-хромосому по сравнению с мужчинами, самки пчел распоряжаются целым комплектом дополнительных хромосом. Впрочем, учитывая, сколько обязанностей возложено на самку рабочей пчелы, совсем не удивительно, что у нее так много запасного генетического материала. Во-первых, самки медоносных пчел тратят огромное количество времени и энергии на поддержание улья в чистоте, так как он должен быть максимально свободен от микробов. Во-вторых, они, зачастую рискуя жизнью, охраняют вход в улей, защищая его от грабителей.

Наконец, они обязаны отыскать источники питания, необходимые улью для выживания. Ну, а затем начинается удивительный процесс превращения нектара в мед, требующий многодневных интенсивных усилий. Первый шаг к созданию меда — это добавление в добытый нектар ферментов для его переваривания. А чтобы ускорить переваривание, крылья самок рабочих пчел должны делать 11 400 взмахов в минуту. Крылышки жужжат, помогая обезвоживать жидкий нектар и, в конечном итоге, превращать его в мед. До сих пор, несмотря на все свои научные достижения, люди так и не смогли успешно воспроизвести этот процесс.

Со временем самка медоносной пчелы, развиваясь, переходит от обязанностей уборщицы к обязанностям охранницы, а затем ей позволяется покидать улей, чтобы разыскивать пыльцу и нектар. Для получения одного фунта меда (чуть меньше полукилограмма) пчеле требуется совершить около двух миллионов вылетов к цветам и пролететь в общей сложности около девяноста тысяч километров. Не говоря уже о том, что в одних только Соединенных Штатах самки медоносных пчел в процессе сбора нектара — причем еще и уклоняясь от атак многочисленных опасных для пчел хищников — умудряются опылить 80 процентов фруктов, овощей и семенных культур. Вдобавок они успевают пообщаться со своими коллегами-рабочими пчелами, в сложном танце передавая им информацию об источниках пищи. А не так давно выяснилось, что самкам медоносных пчел не чужда даже математика: австралийские и французские исследователи научили их выполнять арифметические операции, такие как сложение и вычитание. Прежде считалось, что никакое насекомое на такое не способно, поскольку для этого требуется наличие сложных когнитивных навыков. Но самке медоносной пчелы счет оказался под силу.

Вы спросите, чем же тогда заняты трутни? Ответ прост: ничем.

Трутни не обслуживают улей, не способны обеспечить себя пищей и существуют лишь благодаря заботе рабочих пчел. Они даже не в состоянии защитить улей, потому что жала, как у самки, у самца пчелы нет, а его совокупительный орган пригоден только для секса — дела, в котором трутень и впрямь хорош.

Сперма, благодаря которой на свет появляются самки, — это смесь, полученная от трутней из другого улья, занимавшихся (обычно в процессе полета) сексом с пчелиной маткой. Половой полет матки происходит только один раз в жизни, и во время него она спаривается примерно с пятьюдесятью самцами. Добытую сперму матка хранит в специальном органе, называемом сперматекой, причем сперма, без снижения ее оплодотворяющей способности, может оставаться там в течение нескольких лет: матка использует ее лишь тогда, когда хочет произвести самок.

В общем, нет ничего странного в том, что незадолго до зимы многих пчел-самцов выгоняют из улья. Работницы не хотят заботиться о них в эти суровые месяцы. Вне же улья большинство трутней быстро погибает от голода, воздействия внешней среды или нападения хищников.

Теперь, когда нам стало понятно, почему в сложной жизни трудолюбивой самки пчелы так важно наличие генетических вариантов, пора вернуться в мир людей — с осознанием того, что лишняя Х-хромосома дает женщинам преимущество генетического разнообразия, которое помогает более эффективно справляться с трудностями. В конечном счете биологические проблемы решаются именно женщинами, так как их генетический инструментарий предоставляет им большее количество решений. Если каждая Х-хромосома содержит около тысячи генов, то это означает, что женщины могут полагаться на клетки, которые используют разные копии каждого из этих генов.

Как правило, это не точная копия, а иная версия каждого из генов, находящихся на Х-хромосоме. Чтобы было понятнее: если вам нужна любая старая отвертка, вы, конечно же, попросите мужчину достать ее из мужского генетического набора инструментов. Но если вам одновременно понадобятся две особые отвертки — скажем, «Филлипс» и «Робинсон», — то вам лучше обратиться к женщине, потому что у нее есть и та, и другая.

Несмотря на генетическое превосходство женщин, девочек каждый год рождается меньше, чем мальчиков. На первый взгляд, разница в цифрах не слишком заметна, но на нее, однако, следует обратить внимание. В Соединенных Штатах на каждые 100 девочек приходится 105 мальчиков, и схожая картина наблюдается во всем мире. Можно было бы считать это доказательством того, что мужчины представляют собой более сильный пол, но на самом деле так происходит потому, что женщину создать сложнее.

Как обнаружила Мэри Лайон, все клетки, которые в итоге дают начало женскому эмбриону, должны пройти через многоаспектный процесс, вмещающий в себя частичное отключение и безопасное сохранение одной из Х-хромосом. По мнению генетиков, эту задачу можно назвать едва ли не самой сложной во всем процессе развития. И именно на этом этапе женские клетки делают выбор между двумя хромосомами.

Таким образом, создать женщин очень трудно. Их даже можно уподобить алмазам, для создания которых требуются высокое давление и огромное количество энергии, приложенное на глубине примерно ста шестидесяти километров^[8]. (И кстати, женщин, как и алмазы, очень трудно сокрушить, но об этом я расскажу позднее, в главах, посвященных жизнестойкости и выносливости.) Но что произойдет, если сайленсинг Х-хромосомы не сработает так, как запланировано? Исследования с участием других млекопитающих показывают, что если Х-хромосома не будет инактивирована должным образом и не превратится в тельце Барра во всех начальных клетках генетической самки, то беременность, к сожалению, прервется. Никогда еще в наш мир не приходил человек с двумя полностью активными Х-хромосомами во всех клетках. Но если случайно инактивируются обе X-хромосомы, то итог будет столь же печальным. Вот почему на самых ранних стадиях беременности погибает больше женских эмбрионов — причем нередко даже до того, как женщина вообще осознает, что беременна.

Клетки, из которых состоит мужской эмбрион, гораздо проще. Ни в одной из них Х-хромосома не должна быть инактивирована, чтобы превратиться в тельце Барра. Так что, как я и говорил, мужчин создать легче — в конце концов, у них всего одна Х-хромосома.

Вы думаете, что на этом рассказ о генетическом превосходстве женщин заканчивается? Вовсе нет — он только начинается. Мало того что женщины имеют больше генетических возможностей для выбора внутри каждой клетки — они еще и обладают способностью к кооперации клеток, которые делятся между собой разнообразными генетическими знаниями. Это клеточное взаимодействие происходит одновременно и внутри триллионов женских клеток, и между ними, когда им приходится работать сообща, объединяя свою коллективную генетическую мудрость ради преодоления тех или иных препятствий.

Эта-то замечательная клеточная кооперация и создает благодатную почву для возникновения уникальной жизнестойкости, которой обладают только женщины.

Примечания

4

Как я уже упоминал во вступлении, может наследоваться множество вариантов половых хромосом. Сюда входят такие редкие варианты, как 45, XO, который вызывает развитие синдрома Тёрнера; 47, XXX, который вызывает синдром трисомии X; 47, XXY, вызывающий синдром Клайнфельтера; 47, XYY, ответственный за синдром Джейкобса; 48, XXXX, вызывающий синдром тетрасомии X; и 49, XXXXX, который вызывает синдром пентасомии X.

5

Последние исследования выявили некие новые последствия для здоровья многих генов, находящихся в Y-хромосоме. И, к несчастью для генетических мужчин, большинство этих новостей нельзя назвать позитивными. Часть генетической информации, находящейся на Y-хромосоме, вовлечена практически во все — от сильного воспаления и подавления защитной адаптивной реакции иммунной системы до повышенного риска ишемической болезни сердца.

6

До недавнего времени было известно только о двух небольших участках на концах Х-хромосомы, называемых псевдоаутосомными областями 1 и 2, которые оставались активными на умолкнувших Х-хромосомах, или тельцах Барра, у женщин. Эти генетические области очень малы: в них вмещается всего лишь около тридцати генов, или несколько страниц генетического материала, — по сравнению с обширной остальной частью Х-хромосомы.

7

В здоровом улье в середине продуктивного лета трутни могут составлять от 1 до 15 процентов от всего населения численностью 50 000–75 000 пчел.

8

Считается, что более редкие голубые алмазы образуются еще глубже, на уровне примерно 640 километров под поверхностью земли.