Генетическое разнообразие
У нашего тела существует своя «мудрость», и в первую очередь это мудрость, проявляющаяся к еде. За 10 лет взрослый человек при умеренном аппетите съедает около 5500 кг разной пищи. Ошибка в балансе на 1% вызвала бы прибавку или потерю в весе до 50 кг. Но «мудрость» тела оказывается столь высокой, что нарушение баланса составляет менее 0,05%. Задолго до того, как стало известно о существовании белков, жиров и углеводов, минеральных солей и витаминов, люди «инстинктивно» поедали их в примерно правильных пропорциях и не страдали от пищевых расстройств.
Ошеломляюще прозвучало и новое открытие Ландштейнера и Левина: не только кровь, но и все выделения человеческого организма — слезы, слюна, пот, желчь, материнское молоко, сперма — имеют групповые свойства. Выделения каждого человека относятся к той же группе, что и его кровь.
Таким образом, учение о группах и факторах крови, общих для какой-то части людей, привело к вероятной характеристике отличий данного индивида. Следует, однако, не забывать, что термин «групповые свойства» отражает достаточную распространенность каждого из изученных показателей, и исследование всех известных на сегодня факторов может проводиться лишь в оснащенном гематологическом кабинете. И, тем не менее, это ощутимо приближало исследователей к решению и оценке «фактора индивидуальности».
Рисунки кожных покровов
Альфонс Бертильон разработал первый антропометрический метод идентификации преступников. Он основывался на том, что любой человек отличается от всех других размерами отдельных частей, тела, а сумма этих размеров дает характерную для каждого человека формулу. Можно выявить отпечатки пальцев давностью до 10 лет на самых разных поверхностях, в том числе и негладких.
Типы рисунков и их размеры подчиняются определенной генетической зависимости. Они передаются по наследству. Дети наследуют не только общий узор, но и минуции — мелкие детали соответствующего пальца родителей. Как и другие характеристики, в том числе и группы крови, цвет глаз, тип вкусовой чувствительности, они могут применяться для изучения механизмов эволюции человеческих сообществ. Для европейских народов больше характерны «петлевые» узоры на пальцах, у народов Востока преобладают «завитки». Венгерский ученый Шандор Окрёс в своей книге «Наследование папиллярных узоров» перечислил 60 признаков, по которым возможна идентификация личности и в спорных случаях проводится установление отцовства. В настоящее время к пальцевым рисункам присоединяют узоры ладоней и стоп. Все попытки уничтожить или изменить папиллярные линии оказались безуспешными. Линии всегда появлялись вновь.
Прихотливость расположения дерматоглифических линий не только отличает каждого человека от всех других. Какая-либо линия может встречаться с повышенной частотой среди представителей одной семьи у родителей, детей и внуков. Подчас представители этой семьи оказываются носителями какой-то наследственной аномалии, это указывает на связь кожного рисунка с функционированием определенных генов.
Дерматоглифы в виде прихотливо изогнутой петли часто встречаются у носителей врожденных сердечных заболеваний и при известной хромосомной аберрации, обозначаемой трисомией 21. В последнем случае вместо двух нормальных хромосом 21-й пары обнаруживаются три такие хромосомы, что ведет к некоторым нарушениям интеллекта. Повышенную частоту кожного рисунка в виде арки находят и при трисомии 18-й пары хромосом, обычно обрекающей новорожденных на преждевременную смерть. Такая же дерматоглифическая особенность присуща носителям врожденной умственной отсталости, шизофрении и в некоторых случаях неправильного развития половых признаков. Рисунки в виде завитка или спирали в части случаев ассоциируются с аномалией половых хромосом.
Неповторимый узор папиллярных линий пальцев, ладоней, губ служит телесным «паспортом» организма. Установление связи дерматоглифов с физиологическими реакциями организма откроет новые и достаточно простые ориентиры для индивидуальной диагностики разных патологических состояний или врожденного предрасположения к ним.
Индивидуальность ДНК
Довольно большая молекула ДНК содержит множество генов, в каждом из которых заключена информация о синтезе строго определенного белка, Вдоль молекулы ДНК расположены фрагменты, повторяющиеся множество раз.
Эти повторяющиеся последовательности могут состоять из 15, 20 и 25 аминокислотных остатков, у разных людей по-разному. В одном месте они повторяются 10 раз, в другом 20, 30, занимая до многих тысяч различных участков. Джеффриз назвал эти группы последовательностей «микроспутниками». У всех людей разное число таких микроспутников. Различно и отношение их длины, у некоторых много длинных и мало коротких, у других много средних и мало длинных. Наконец, внутри каждой последовательности присутствует различное число нуклеотидов.
Вероятность того, что два человека, за исключением однояйцевых близнецов, имеют одинаковое число микроспутников, ничтожна. Поскольку подвижность молекул в теле под влиянием электрического поля зависит от их размера, то с помощью электрофореза и применения специальных нуклеотидных «зондов» можно получить своеобразные фотографии ДНК каждого человека. На этих фотографиях вместо глаз, носа и рта видны тонкие, средние и широкие полоски.
Если следователем на месте совершения преступления обнаружены волосы, следы крови или других выделений, даже следы слюны на окурке, то он по спектру полос от молекул ДНК биологического объекта может составить точный генетический портрет преступника.
В жизни нередко возникает ситуация, когда по каким-либо причинам экспертам нужно доказать или отвергнуть утверждение, что данный ребенок — сын или дочь того или иного лица. Идентификация группы крови, дактилоскопическая экспертиза не являются исчерпывающими. Но достаточно биологу взять по одной клетке у ребенка и родителя, выделить из них ДНК и сравнить их молекулярные портреты, как сомнений не остается. В спектре полос ребенка и спектре полос отца или матери обязательно имеется общий участок «генетических отпечатков».
Несложный математический подсчет показывает, что комбинация из десяти генов, имеющих всего четыре аллельных варианта, может дать количество ожидаемых вариантов, исчисляемое пятизначной цифрой. А что же говорить о живых конструкциях, состоящих из сотен, тысяч, миллионов генов? Темп развития в живой природе сложноорганизованных форм, многоаллельности, частоты мутаций и генетических рекомбинаций, как мы видели, неотвратимо возрастал. Это наводит на мысль, что природа на всем протяжении живой жизни реализовывала заложенное в ней исходно стремление к разнообразию, отличиям.
Что движет разнообразием
Ученые развили представления о прогрессивном развитии живого мира. Они подчеркивали, что носителями этого прогресса могут быть как высоко -, так и низкоорганизованные формы. В общей форме успех организмов в борьбе за существование может достигаться различными путями. Одним из них, как полагали некоторые биологи, может служить приспособление организмов к меняющимся условиям внешней среды путем увеличения численности вида, расширения площади его расселения. В усложняющейся биосфере Земли на определенных этапах живое могло сохраниться только за счет увеличения форм растительного и животного царства.