Границы генотипа и среды

Существует масса факторов, способных повлиять на генотип таким образом, чтобы его программа была изменена. От чего это может зависеть? Эта проблема — предмет специальных изысканий генетиков и ученых разных специальностей.

Внезапные, скачкообразные и при этом стойкие изменения в структуре генотипа специалисты в области генетики называют мутациями. Факторы, вызывающие мутации, относятся к средовым и называются мутагенами. Выделяют обычно мутагены трех категорий: физические, химические и биологические.

К физическим относят обычно климатические условия, атмосферное давление, радиацию, электромагнитные поля, магнитные бури, астрономические события и т.п. Эти факторы оказывают существенное влияние на генотип человека.

Влияние физических факторов на рождение выдающихся людей

Интересные факты, свидетельствующие о влиянии физических явлений на рождение выдающихся людей, обнаружил в своих исследованиях русский ученый Е.С.Виноградов (1989). Рассмотрим некоторые из них.

Радиостимуляция задатков. О губительном действии радиации на организм человека написано много книг и статей — научных, популярных, художественных. Но всегда ли радиация — враг? Оказывается, что в особые «ключевые», «переломные» моменты развития организма (зачатие, рождение, половое созревание и др.) определенное повышение радиационного фона оказывает положительное действие.

Воздействию разнообразных ионизирующих излучений человек, как и все живое на Земле, подвергается постоянно. Это излучение и образует так называемый естественный радиационный фон. Складывается этот фон из двух основных составляющих — космической радиации (косми­ческие лучи) и изотопного излучения (гамма-излучения радиоактивных элементов, рассеянных в окружающей среде).

Способность ионизирующих излучений вызывать мутации генов (мутагенный эффект) была обнаружена ГА.Надсоном и Г.С.Филипповым (1925). Позже в исследованиях Г.Т.Меллера, Н.В.Тимофеева-Ресовского, М.Демереца, К.Штерна, Дж.Ли, М.Дельбрюка и многих других было доказано, в частности, что биологическое действие ионизирующих излучений определяется их интенсивностью. Слишком малая и слишком большая интенсивность отрицательно влияют на развитие живых организмов. При этом было замечено, что при уровнях ионизирующей радиации, умеренно превышающих фоновую, живые существа развиваются ускоренно и их жизнестойкость повышается.

В ходе эмпирических исследований было выявлено, что особенно усиливается то главное качество организма, на выработку которого была направлена его эволюция. И поскольку основным направлением эволюции человека можно считать совершенствование его мозга, следовательно, можно предположить, что оптимальное облучение, особенно в отмеченные выше периоды жизни, должно приводить к улучшению умственных задатков. Это гипотетическое утверждение именуется «лучевой гипотезой». Она, как и все гипотезы, не бесспорна. Поэтому рассмотрим факты, ее подтверждающие.

"Кислородный эффект». Специалисты по радиобиологии утверждают, что биологическое действие ионизирующей радиации усиливается с повышением концентрации кислорода в организме. Этот принцип лег в основу открытого южноафриканскими врачами и используемого в настоящее время в разных странах метода ранней стимуляции умственных способностей детей. В ходе наблюдений было замечено, что у женщин, получавших во время беременности кислород, рождались дети, заметно опережавшие сверстников по уровню и темпам умственного развития, и наоборот, проявление у женщин в этот период гипоксии приводило к прямо противоположным результатам.

Следует учитывать, что содержание кислорода в организме увеличивается с ростом атмосферного давления. Поэтому в дни, когда давление повышено, действие фоновой радиации усиливается.

Одиннадцатилетний солнечный цикл. Е.С.Виноградов провел очень любопытное исследование зависимости рождения выдающихся людей (гениев) от всплесков космической радиации, порождаемой солнечными вспышками и широкими ливнями атмосферных частиц. В годы умеренного Солнца одаренных людей рождается на 10% больше, чем в годы пассивного и активного Солнца.

Одиннадцатилетний солнечный цикл характеризуется сильными колебаниями относительного числа солнечных пятен, называемых «числами Вольфа». По среднегодичным числам Вольфа были выделены годы пассивного, умеренного и активного Солнца за период с 1700 по 1976 г.

Затем были рассмотрены биографические данные (даты рождения): 1603 биологов, 1135 физиков, 1298 математиков и механиков, 3774 литераторов и 929 особо выдающихся людей всех специальностей. В результате выявилась четкая зависимость рождения выдающихся людей от мощных хромосферных вспышек на Солнце, в результате которых выбрасываются струи вспышечного ветра (потоки заряженных частиц, в основном протонов).

Время от времени на Солнце происходят мощные хромосферные вспышки. При попадании Земли в струю вспышечного ветра ее геомагнитное поле сильно возмущается, а радиационный фон в результате возрастает на 100—1000 %. Причем длится это от нескольких минут до часов. Такое явление принято называть магнитной бурей, на языке специалистов это — «солнечные протонные события». Происходят они преимущественно в годы умеренного Солнца. Именно они, согласно лучевой гипотезе, содействуют повышению числа рождаемости одаренных детей.

Особенность дня рождения. Нейронные микросети появляются в мозгу ребенка в самом конце его внутриутробного развития. Поэтому естественно ожидать, что наиболее сильное влияние на задатки умственных способностей человека солнечная активность окажет в день его рождения (либо близко к этому дню). С целью проверки этого предположения были сопоставлены дни рождения одаренных людей и основной индикатор солнечной активности — колебания земного магнетизма (значения индекса геомагнитной возмущенности известны на каждый день начиная с 1884 г.).

В исследовании анализировались дни рождения: 705 физиков, 876 биологов и 264 особо выдающихся деятелей, рожденных после 1884 г.

В результате было выявлено, что для формирования хороших умственных задатков человека важна благоприятная солнечная активность именно в день рождения (либо очень близко по времени к этому дню). Особый интерес вызывает то, что в данном исследовании была обнаружена зависимость склонностей человека от характера солнечной активности в день его рождения.

Сезонность в рождаемости одаренных людей. Исследование распределения по месяцам рождения 17102 одаренных людей, проведенное Е.С. Виноградовым, показало, что среди людей, родившихся зимой, процент одаренных выше, чем среди людей, родившихся летом, причем для особо одаренных этот процент выше, чем для просто одаренных.

Теоретически сезонная неравномерность рождения одаренных людей может быть объяснена и действием других причин, например календарных, социальных факторов (обычаи, традиции, религиозные обряды и др.). Так, известны давняя крестьянская традиция «играть свадьбы» осенью, после уборки урожая, периоды «постов», соблюдаемых в разных религиях, — время, в которое зачатие было маловероятно.

Однако Е.С.Виноградов, настаивая на верности «лучевой гипотезы», подкрепил свое утверждение еще и тем, что вес новорожденных меняется в течение года также, как и рождаемость одаренных — максимум приходится на январь — март и минимум на июнь — август. И самое удивительное — такой же закономерности подвержена и смертность одаренных людей.

Это дает право предполагать, что все эти явления зависят от общих причин. И если первые две взаимосвязи можно объяснить действием социальных и календарных факторов, то более высокую смертность особо одаренных людей зимой таким образом не объяснить.

«Широтный эффект». Соотношение числа одаренных людей, рожденных зимой, для территорий, более удаленных от экватора, заметно выше, чем для менее удаленных. Это явление названо «широтным эффектом». Зимой скачки атмосферного давления бывают более резкими и случаются чаще, чем летом, потому что зимний контраст температур между умеренными широтами и экватором значительно больше летнего. Соответственно в низких широтах годовой перепад давления оказывается более плавным, чем в высоких широтах.

58-летний солнечный цикл. Обнаруженный астрономами 58-летний солнечный цикл также оказывает влияние на рождение одаренных людей. Максимумы рождения талантов приходятся на минимумы солнечной активности, и наоборот. В годы длительных понижений солнечной активности пятна располагаются ближе к экватору Солнца, и вероятность попадания Земли в струю вспышечного ветра возрастает.

Астрономами выявлена закономерность: в эпохи длительно пониженной активности Солнца в обществе возникают и развиваются многие прогрессивные явления, и наоборот, эпохи длительно повышенной активности Солнца — это время застоя в общественном развитии и упадка культуры.

Этот краткий обзор позволяет увидеть воздействие лишь незначительной части физических факторов на генотип, а через него и на результаты развития.

Существование мощных химических мутагенов открыли в конце 40-х гг. XX в. советский биолог Иосиф Абрамович Рапопорт и британская исследовательница Шарлотта Ауэрбах. Разнообразные химические соединения способны влиять на интеллектуальные и поведенческие особенности человека и изменять программу его генотипа.

Дата добавления: 2014-01-20