Книга: Она смеется, как мать
Назад: Глава 15 Цветущие монстры
Дальше: Часть V. Колесница солнца

Глава 16
Способная обезьяна

Однажды после обеда я забирал старшую дочь Шарлотту из детского сада. Доставая из ее шкафчика пальто и коробку для завтраков, я вдруг увидел лист бумаги с напечатанным на нем текстом. Я задержался, чтобы прочитать написанное. Это было сообщение от аспиранта Йельского университета, который исследовал, как обучаются дети. Он искал родителей, готовых приводить своих детей для участия в экспериментах.
Мы вернулись домой, и я немедленно написал этому аспиранту, молодому человеку по имени Дерек Лайонс, спросив, что он изучает. Лайонс ответил в тот же день. Он объяснил, что его исследование поможет понять, в чем уникальность человеческого мышления и, возможно даже, как эволюционировал наш вид.
Я подозреваю, что многих родителей такой ответ отпугнул бы. Но я сразу же согласился.
Позже Лайонс приехал к Шарлотте в детский сад, дал пробный тест, и через несколько дней я отвез дочку в Нью-Хейвен для последующих исследований. Я держал ее за руку, когда мы спускались по стертым ступеням в Шеффилд-Стерлинг-Страткона-холл. Лаборатория располагалась в подвале. Лайонс, худой, с вытянутым лицом, поприветствовал Шарлотту как старого друга. Она улыбнулась в ответ, взяла его за руку и последовала за ним в другую комнату. Пока шел эксперимент, я читал книгу. Шарлотта вышла, неся маленьких пластиковых зверушек.
На улице я спросил девочку, как всё прошло. Она пожала плечами и сказала, что было весело. Когда мы ехали сюда, мы много говорили о принцессах и атомах, и ей было интересней по пути домой обсудить именно эти темы. Какие научные тайны она помогла раскрыть, для меня тогда осталось секретом.
Лайонс изучал маленьких детей, таких как Шарлотта, повторяя серию более ранних экспериментов, проведенных с молодыми шимпанзе. Группа шотландских ученых показывала каждому шимпанзе прозрачный пластиковый ящик с каким-то фруктом внутри. На ящике была система дверец и засовов. Ученые демонстрировали обезьянам, как снять засовы и открыть дверцу, чтобы взять награду. Иногда они показывали шимпанзе, как открыть ящик, используя минимальный набор действий. В других случаях они добавляли бесполезные движения, например открывали дверцы, а затем закрывали их, или стучали засовом по стенкам ящика.
Шимпанзе терпеливо наблюдали за действиями исследователей и после этого, как только появлялся шанс, хватали ящик. Они открывали его так быстро, как только могли, игнорируя ненужные действия, и выхватывали фрукт. Их собственные физические представления преобладали над стремлением подражать людям.
Эксперименты Лайонса были разработаны для того, чтобы изучить, как в ребенке будет происходить внутренняя борьба между пониманием механики процесса и стремлением подражать. Через несколько недель после тестирования Шарлотты Лайонс пригласил меня к себе в лабораторию показать видео, которое он сделал. По дороге в Нью-Хейвен я чувствовал себя так, как будто моя дочь писала межвидовую версию экзаменационного теста SAT. Я надеялся, что ее результат будет в пользу Homo sapiens.
Мы расположились перед монитором, и Лайонс запустил видео. Я увидел Шарлотту, сидящую с подогнутыми в одну сторону ногами на ковре в детском саду. Она смотрела на Лайонса, который говорил, что сейчас даст ей ящик с призом внутри. Этот ящичек, который он положил перед ней, был сделан из прозрачных пластиковых пластин, скрепленных с помощью липучки Velcro. Наверху ящичка был засов, а на передней стенке – маленькая прозрачная дверца. Внутри лежала зеленая игрушечная черепашка.
Шарлотта не потрудилась открыть дверцу. Она увидела более простое и грубое решение. Она оторвала стенку от липучек, схватила черепашку и закричала: «Я достала!»
«Это необычная стратегия, – дипломатично прокомментировал Лайонс. – Самое важное, что она полностью проигнорировала засов».
Я подумал, что шимпанзе не смог бы сделать лучше.
Затем Лайонс показал мне запись эксперимента в лаборатории. Там студентка Дженнифер Барнс демонстрировала Шарлотте другой ящичек с иной комбинацией дверец и засовов. В отличие от предыдущей задачи, теперь Шарлотта сначала должна была посмотреть, как ящик открывает Дженнифер. При этом Барнс выполнила несколько дополнительных бесполезных действий. Она провела засовом назад и вперед по верхней стороне ящика. Потом она взяла какую-то палочку и три раза аккуратно постучала ей по ящичку. И только после этого повернула ручку на дверце, открыла ее и вытащила игрушку.
Решение, принятое Шарлоттой в детском саду, показало, что она улавливает механику достаточно хорошо для того, чтобы самостоятельно понять, как открывать ящики Лайонса. Но когда Барнс закончила демонстрацию и протянула Шарлотте палочку, взломщик ящиков испарился. На его месте оказалась девочка, старающаяся копировать каждое бесполезное движение, которому ее научили.
Я почти услышал, как самодовольно хихикает шимпанзе. Барнс повторила эксперимент с четырьмя другими ящиками, и раз за разом Шарлотта воспроизводила все бессмысленные действия.
Когда закончилось последнее видео, я не знал, что сказать. «Ну… как она справилась?» – спросил я.
«Достаточно типично для своего возраста», – ответил Лайонс. Он уже исследовал десятки детей, и мало кто из них не повторял каждое действие, которое ему показывали. Иногда Лайонс провоцировал их, внезапно говоря, что ему надо срочно выйти. Даже тогда дети не пропускали лишние действия. Они просто выполняли их быстрее.
Шарлоттино постукивание палочкой по ящику – это не детская ошибка. На самом деле это маленькое окошко, через которое можно мельком заглянуть в глубины человеческой природы. Мы все хорошо приспособлены к наследованию культуры. Мы передаем из поколения в поколение гены – но еще и наборы правил, песни, знания и ритуалы. Наше генетическое наследство обеспечивает нас множеством жизненно важных приспособлений, начиная от ног, на которых мы можем пройти большие расстояния, и заканчивая мозгом, который мы можем использовать для решения проблем и обдумывания будущего. Но, если бы мы наследовали только наши гены, мы недолго прожили бы в этом мире. С помощью одного лишь мозга мы не смогли бы заново изобретать те технологии и обычаи, которые создавались тысячи лет.
Сказать, что культура является частью нашей жизни, было бы не совсем правильно. Культура не часть нашей жизни. Это мы – ее часть. Эксперимент Лайонса помог мне осознать, насколько люди погружены в культуру. Джозеф Хенрик, антрополог из Гарварда, провел тщательный исторический анализ незапланированных жизненных испытаний, показывающий, какие опасности подстерегают тех, кто пытается выжить там, где нет культуры. Один из самых ярких таких спонтанных экспериментов осуществился в 1861 г. среди пустынь, гор и болот Восточной Австралии, в местности, которую аборигены племени яндруванда считали своим домом.
Предки яндруванда, вероятно, прибыли в Австралию около 65 000 лет назад и затем в течение тысячелетий мигрировали вглубь континента. Сотни поколений яндруванда накапливали сведения о тех его частях, в которых обитали, и передавали их детям. Они узнавали, как найти водоемы, где можно набирать питьевую воду и ловить рыбу. Они учились поддерживать маленькие костры, чтобы выживать в австралийском буше холодными зимними ночами. Они постепенно разобрались в том, как делать хлеб и кашу из растущего по ручьям и болотам похожего на клевер папоротника, который они называли нарду.
Пообедать нарду – это действительно выдающееся достижение. Клеточные стенки этого папоротника очень плотные, поэтому можно жевать его хоть целый день, но не получить никаких питательных веществ. Усугубляет ситуацию то, что в нарду содержится фермент тиаминаза. Попадая в кровь, он разрушает в организме запасы тиамина (также известного как витамин В1). У тех, кто потерял слишком много тиамина, развивается заболевание бери-бери, вызывающее чрезмерное утомление и переохлаждение (от чего человек дрожит), а также атрофию мышц.
Но для яндруванда нарду – основная пища, потому что они научились приготавливать его безопасно. По утрам аборигены собирали похожие на семена спорокарпы и сразу же начинали запекать их в углях. Жар разрушал какое-то количество тиаминазы, а пепел, вероятно, убирал бóльшую часть оставшейся, изменяя кислотность нарду. Затем женщины яндруванда измельчали спорокарпы между двумя широкими плоскими камнями, периодически добавляя воду. Эта процедура дополнительно инактивировала тиаминазу и разрушала клеточные стенки растений, превращая растение в съедобную кашицу. Далее женщины использовали ее для приготовления хлеба или каши. Яндруванда традиционно ели эту кашу раковинами моллюсков – в качестве ложек. Возможно, это служило еще одной мерой безопасности. Если бы вместо раковин использовались листья, между листом и нарду могла пройти химическая реакция, которая снова сделала бы нарду ядовитым.
Летом 1861 г. на территорию яндруванда зашли трое одетых в лохмотья европейцев, они вели с собой больного верблюда. Примерно за год до этого Роберт Бёрк, Уильям Уиллс и Джон Кинг триумфально прошагали мимо тысяч аплодирующих людей и покинули Мельбурн. Они были частью команды из 19 человек, собиравшейся совершить то, что не делал до них ни один европеец: пройти от южного побережья Австралии через внутренние районы до самого залива Карпентария на северном побережье континента. У экспедиции было 26 верблюдов, 23 лошади, запас еды на два года и набор снаряжения, необходимого викторианским джентльменам. Они везли даже дубовую мебель, которой хватило бы, чтобы обставить столовую.
Экспедиционный отряд преодолел засушливые пустоши и предательские болота. Бёрк, Кинг, Уиллс и четвертый исследователь, Чарли Грей, вырвались вперед и сделали остановку примерно на середине своего пути, в месте под названием Купер-Крик, чтобы дождаться отставших. Прошел месяц, но никто не прибыл. Бёрк, глава экспедиции, решил идти дальше, оставив запаздывающим указание ждать его возвращения.
Эти четыре человека продолжили движение на север, но продвигались все медленнее. В конце концов они достигли лимана, заполненного соленой водой. Путешественники поняли, что, должно быть, залив близко, но никак не могли найти море. Миля за милей пробирались они через прибрежные болота. В конце концов, изнуренные, они были вынуждены развернуться и направиться на юг, так моря и не увидев.
Обратный путь оказался еще хуже. Запасы еды подходили к концу, а британские исследователи не умели в Австралии добывать пищу охотой. Грей застрелил питона, но когда он его съел, то подхватил дизентерию и умер. Бёрк, Кинг и Уиллс добирались обратно в Купер-Крик в течение нескольких месяцев, да к тому же с огромным трудом. Когда же они вернулись в свой лагерь, он оказался заброшенным. В свое время остальные члены экспедиции добрались до Купер-Крик и провели там три месяца. Так и не дождавшись возвращения передовой группы, они направились домой, забрав с собой все запасы еды. Бёрк, Уиллс и Кинг понимали, что если они последуют за остальной экспедицией дальше на юг, то умрут с голоду. Им требовалась помощь как можно быстрее. Путешественники знали, что на западе была какая-то ферма. Но, чтобы туда попасть, им надо было пересечь заболоченное пространство, а затем длинный участок пустыни. Тогда они добрались бы до этой фермы у подножья горы Хоплесс.
Бёрк, Уиллс и Кинг приняли этот новый опасный план и направились на запад. Болота превратились в лабиринт ручьев, и пока путешественники пытались найти выход, они все больше слабели. Верблюдам пришлось еще хуже, они умирали один за другим. В конце концов погибли все, кроме одного. Теперь путь через пустыню означал гибель, потому что единственный выживший верблюд не смог бы нести нужное количество воды. И именно тогда, когда британцы погрузились в величайшее отчаяние, они встретили племя яндруванда.
Для яндруванда эта территория была не забытой богом глухоманью, а местностью, которую они называли домом на протяжении тысяч лет. Когда европейцы забрели сюда, яндруванда предположили, что тех заколдовали, заставив бесцельно блуждать без возможности вернуться туда, откуда они пришли. И все же яндруванда приняли Бёрка, Кинга и Уиллса. Они позволили исследователям встать лагерем около их водоема и кормили рыбой и хлебом, сделанным из нарду.
На протяжении нескольких следующих недель европейцы набирались сил. Уиллс даже подружился с некоторыми яндруванда. Но Бёрк испытывал унижение от того, что вынужден принимать помощь дикарей. Конечно, европейцы не должны нуждаться в поддержке низшей расы, ведь их интеллект значительно выше. Это раздражение, очевидно, привело к конфликту между путешественниками и хозяевами, в результате яндруванда собрались и исчезли.
Бёрку, Кингу и Уиллсу оставалось опять полагаться только на собственный интеллект. Они пытались рыбачить в местных водоемах, но никого не поймали. Даже непонятно, почему у них ничего не получилось там, где так преуспевали яндруванда. Возможно, британцы не понимали, что им следовало ловить рыбу сетями, как это делали аборигены. Но, даже если бы они захотели пользоваться сетями, им бы, вероятно, это все равно не удалось – они ведь не имели ни малейшего представления, как сплести их из местных растений.
Не добыв себе рыбы, исследователи обратились к нарду. Они варили растения и съедали около 2 кг каждый день. Но сколько бы путешественники ни ели, они продолжали слабеть. «Я слабее, чем когда-либо, хотя у меня хороший аппетит и я ем много нарду, но похоже, что мы им не насыщаемся», – писал в своем дневнике Уиллс. Он умер меньше чем через месяц после того, как их с яндруванда пути разошлись. Бёрк и Кинг похоронили его и попытались найти выход из лабиринта болот. Скоро занемог и умер Бёрк, и Кинг остался один. Бродя по болотам, он опасно заболел, но повстречался с другой группой яндруванда. Они взяли его с собой. В их культурном окружении Кинг выздоровел.
Британец провел в обществе яндруванда месяц, прежде чем его нашла спасательная экспедиция из Мельбурна. Она доставила Кинга домой, где он подробно изложил свои злоключения городским репортерам. Новости об экспедиции быстро облетели весь свет, и многие годы австралийцы все повторяли и повторяли эту историю, пока она не превратилась в патриотическую легенду о героизме. В честь Бёрка и Уиллса воздвигли статуи, память о них была увековечена на монетах и марках. Хотя все их достижения свелись к гибели в тех местах, где другие люди процветали на протяжении тысяч лет. Но племенам яндруванда не воздали за это никаких почестей.
__________
Спустя годы после экспедиции Уиллса и Бёрка европейские антропологи начали изучать культуру австралийских аборигенов с научной точки зрения. Кроме того, они исследовали племена на других континентах и отдаленных островах. Они вступали в контакт с изолированными группами людей и проводили с ними годы, методично записывая все слова их языка, их мифы о сотворении мира, их правила заключения брака… Антропологи искали универсальные закономерности и различия для разных мест. Когда в пещерах обнаруживали скелеты древних людей, ученые соотносили свои знания о существующих культурах со всей тысячелетней историей человечества. Викторианские антропологи любили протягивать простую историческую последовательность в сторону развития прогресса, которая предсказуемо оканчивалась их собственной европейской культурой. Но в начале XX в., по мере того как антропология продолжала развиваться, такая линейность сменилась ветвящимся деревом, представляющим расхождение культур во времени.
Дерево культуры приобрело поразительное сходство с древом жизни. Многие антропологи начали заимствовать идеи и методы из эволюционной биологии в надежде создать собственную научно-полноценную теорию. Они жаждали загнать культуру в рамки математических уравнений, чтобы уметь предсказывать ее изменения. На протяжении большей части XX в. работа этих антропологов, вдохновленных эволюцией, не привлекала особого внимания за пределами академических кругов. Однако в 1976 г. британский эволюционный биолог Ричард Докинз предложил концепцию элемента культуры, имеющего собственную движущую силу: мем.
Докинз ввел понятие «мем» в конце своей первой книги «Эгоистичный ген». Книга посвящена преимущественно генам и биологической эволюции. По мнению автора, наиболее важное качество гена заключается отнюдь не в тонкостях его химического устройства. Что в гене действительно важно, так это возможность быть переданным следующему поколению. Когда у родителей появляется ребенок, происходит репликация ДНК и создаются новые копии генов. Те гены, которые лучше копируются, становятся более распространенными в последующих поколениях. В некотором смысле, утверждал Докинз, мы существуем только как средства передачи генов в будущее.
В конец книги Докинз добавил провокационный вывод. Он констатировал, что репликаторы необязательно сделаны из ДНК. Астронавты, путешествующие к другим мирам, могут найти там жизнь, построенную из других молекул. Нам же даже не нужно лететь в космос, чтобы обнаружить другие репликаторы.
«Мне думается, что репликатор нового типа недавно возник именно на нашей планете», – заявил Докинз. С возникновением человечества наша планета стала заполняться самовоспроизводящимися фрагментами культуры, среди которых «мелодии, идеи, модные словечки и выражения, способы варки похлебки или сооружения арок». Исследователь решил, что эти новые репликаторы заслуживают собственного названия, такого же простого, как ген. Он окрестил их мемами, опираясь на греческое слово, означающее «подражание».
«После смерти, – писал Докинз, – от нас остаются две вещи: наши гены и наши мемы».
Докинз рассказал о мемах столь увлекательно, что эта концепция прочно засела в умах многих читателей. Некоторые исследователи попытались создать науку о мемах, даже был основан Journal of Memetics. Они использовались для объяснения религиозных убеждений. Утверждалось, что именно благодаря мемам у нас развился большой мозг. Представление о них вышло далеко за пределы академических кругов. Мемы стали популярными ярлыками трендов и лозунгов. Создатели рекламы считали себя разработчиками мемов. А когда возник интернет, он оказался уникальной средой для их распространения. «Интернет фактически стал фабрикой мемов», – заявила газета Financial Times в 1996 г.
В том году только 2 % населения Земли пользовалось интернетом. Люди изо всех сил пытались пробиться туда с медленных настольных компьютеров через пищащие модемы. За последующие десятилетия интернет расширил свои границы, проник в телефоны, автомобили и холодильники. К 2016 г. почти половина населения Земли рыскала по его просторам. Первые электронные рассылки и форумы уступили дорогу гигантским социальным сетям. По этой новой меметичной экосистеме начали гулять лолкоты и Сумасшедший и отвратный засранец медоед. Веб-сайт Know Your Meme систематизировал тысячи цифровых репликаторов, чтобы помогать озадаченным пользователям бежать в ногу с новыми мемами, а забывчивым – вспоминать мемы прошлых лет. Президентские выборы 2016 г. в США фактически стали войной мемов, потому что в них использовались настоящие или поддельные истории и фотографии, распространяющие политические сообщения.
Сама структура интернета способствует мемам. Природа гена, как часто подмечал Докинз, – цифровая. Он кодирует белок или РНК с помощью последовательности из всего четырех вариантов оснований. Будучи цифровой информацией, ген имеет возможность точно копироваться. Компьютерный файл, состоящий из последовательности нулей и единиц, можно скопировать так же безошибочно.
Конечно, и там и там случается, что копирование оказывается несовершенным – из-за ошибок в результате неаккуратной работы ферментов или разрыва соединения с сервером. Но молекулярная коррекция и программное обеспечение для исправления ошибок позволяют устранить большинство из них. Социальные сети упорно трудились над тем, чтобы сделать репликацию не только точной, но и простой. Вам не нужно копаться в HTML-коде вашего любимого политического лозунга или видео сумасшедшего русского водителя. Вы жмете «Поделиться». Вы делаете ретвит. Мемы можно не просто без проблем распространять, их так же легко отслеживать. Специалисты по обработке данных умеют прослеживать мемы с такой же математической точностью, с какой генетик отслеживает аллель устойчивости к антибиотикам в культуре бактерий в чашке Петри.
Через 40 лет после публикации «Эгоистичного гена» Докинз написал послесловие к юбилейной версии, с удовлетворением оглядываясь на свою идею. «Слово “мем” становится, по-видимому, хорошим мемом», – заявил он.
Однако вполне возможно, что вы никогда не слышали об отвратном медоеде. Мем в интернете успешен только тогда, когда удерживает внимание людей достаточно долго, чтобы рассмешить или устрашить их, плюс увлечь настолько, что они передадут его другим. Мемы плохо задерживаются в наших умах. Они не объединяются с другими понятиями или ценностями и не вырастают в более сложное культурное явление. Сегодняшний интернет-мем вытесняется из центра внимания следующим событием, вызывающим изумление или ужас. Отвратный медоед никогда никого не научит, как есть нарду.
У Докинза были более сильные амбиции в отношении мемов. Он хотел объяснять с их помощью всё – от технологий до религии. Однако эти амбиции в основном остались неудовлетворенными. Journal of Memetics закрылся в 2005 г., и нового журнала в его нише не появилось. Многие культурологи пришли к выводу, что мемы – слишком поверхностное явление и с их помощью не удастся копать в глубину. Но еще в 2003 г. ученые из Стэнфордского университета Пол Эрлих и Маркус Фельдман объявили, что науке пора похоронить мемы. По их словам, «определить основные механизмы развития нашей культуры – сложная задача. Последние попытки использования идеи мема оказались тупиковыми».
__________
Вместо препарирования мемов многие исследователи в первую очередь заняты поиском биологических предпосылок, обеспечивших возможность развития человеческой культуры. По-видимому, самый фундаментальный элемент – это обучение.
Но не просто обучение. Уиллс и Бёрк могли живыми и здоровыми вернуться в Мельбурн, если бы были способны научиться готовить нарду, руководствуясь собственными рассуждениями. Однако они оказались умны недостаточно – уж точно не до уровня коллективного опыта сотен поколений яндруванда. Культура держится на социальном обучении, на способности людей перенимать опыт друг у друга. Однако оказалось, что социальное обучение возникло задолго до появления человеческой культуры. Наш вид не обладает монополией на этот навык. В 2016 г. группа ученых открыла, что даже у шмелей есть культурная преемственность.
Ларс Читтка, биолог из Лондонского университета королевы Марии, вместе с коллегами провел эксперимент, обучая земляных шмелей извлекать сахар из искусственных цветов. Цветок представлял собой синий пластиковый диск с лункой в центре, в которой находилась порция глюкозы.
Читтка и его коллеги привязали к каждому цветку по нитке и положили цветы под маленькую прозрачную пластину, сделанную из оргстекла. Затем ученые запускали шмелей в камеру с цветами и наблюдали за ними. Насекомые могли видеть цветки сквозь оргстекло, но не могли добраться до них. Чтобы получить сахар, надо было сначала, потянув за нитку, достать цветок из-под пластины. Читтка с коллегами провел этот эксперимент на 291 шмеле. Ни один не смог догадаться, как достать сладкое.
Чтобы упростить для шмелей решение этой задачи, ученые разделили ее на более простые элементы. Сначала насекомые могли приземлиться прямо на цветки и пить из них. После того как они выучили, что могут получать пищу из цветков, ученые поставили перед ними новое задание. Они привязали по нитке к каждому цветку и засунули их под пластину из оргстекла частично. Теперь шмели были достаточно обучены, чтобы лететь прямо к цветку. Но, чтобы дотянуться до сахара, им надо было прижаться головой к краю пластины и вытянуть хоботок. Когда они научились этому новому приему, исследователи задвинули цветки под пластину полностью. Теперь шмели могли достать сладкое, только потянув за нитку, чтобы вытащить цветок.
В результате разбивки задачи на более простые элементы некоторые насекомые смогли научиться добывать сахар, потянув за нитку. Однако лишь 23 из 40 шмелей сумели полностью справиться с заданием и только после пяти часов тренировок. Зато по итогам проделанной работы у Читтки и его коллег было 23 обученных шмеля. Теперь ученые могли посмотреть, смогут ли другие шмели научиться у уже обученных.
Исследователи сделали маленькую наблюдательную камеру, из которой необученные шмели имели возможность смотреть на обученных, вытягивающих цветки и пьющих сладкую воду. Каждый необученный шмель мог видеть десять разных шмелей, проходящих все этапы добывания приманки. Потом Читтка запустил наблюдателей в комнату с цветками, и 60 % из них (15 из 25) полетели к оргстеклу, потянули за нитку и вытащили цветок.
Как показал эксперимент, шмели способны учиться, наблюдая за сородичами. Затем Читтка заинтересовался, может ли умение подтягивать приманку распространяться, подобно мему, по группе насекомых. У Читтки в лаборатории жило некоторое количество шмелиных колоний, каждая из которых состояла из нескольких дюжин особей. Из трех колоний Читтка и его коллеги выбрали по одному шмелю и обучили их. Ученые вернули шмелей в исходные колонии и установили туннель, по которому любой шмель, если бы захотел, мог попасть в комнату с цветками.
Ученые играли роль швейцаров, пропуская двух шмелей за раз проползти по туннелю от колонии к цветкам в порядке живой очереди. Они повторяли эту процедуру 150 раз с каждой колонией и затем протестировали насекомых, чтобы увидеть, сколько особей узнали, как можно получить сахар, потянув за нитку. Оказалось, что около половины шмелей в каждой колонии выучили урок.
Только немногие из них научились непосредственно у изначально обученного насекомого. Остальные обучались у других. В одной из колоний обученный шмель умер в середине эксперимента, но навык вытягивания нитки продолжал передаваться. Интеллектуальное наследие этого шмеля распространилось дальше, пережив его.
Самым поразительным в этих экспериментах оказалось то, что в дикой природе ученые не нашли ни одного свидетельства способности шмелей учиться друг у друга. Для них социальное обучение может быть скрытой способностью, которая пробуждается только в искусственных условиях.
В то же время позвоночные проявляют социальное обучение безо всякой помощи со стороны исследователей. На воле многие из них часто учатся друг у друга, и их культурные традиции могут сохраняться годами, а возможно, и значительно дольше.
Первое документальное подтверждение существования традиций у животных относится к 1921 г. Жители маленького английского городка Суэйтлинга были возмущены, обнаружив, что кто-то испортил бутылки молока у порогов их жилищ. Крышечки из фольги, закрывающие горлышки бутылок, были проткнуты, порваны, а иной раз и сорваны полностью.
Вандалами оказались птицы, а именно вид синиц под названием «обыкновенная лазоревка». Птица садилась на бутылку, расправлялась с фольгой и пила сливки, скапливающиеся поверх молока. Орнитологи-любители настолько заинтересовались сей инновацией, что на протяжении многих лет отслеживали ее проявления и в других населенных пунктах. В 1949 г. ученые Джеймс Фишер и Роберт Хайнд связались с этими натуралистами и нанесли на карту результаты их наблюдений за три десятилетия на большей части территории страны.
По карте было видно, что несколько обыкновенных лазоревок стали вскрывать бутылки с молоком независимо друг от друга. Остальные представители их вида переняли эту практику, либо наблюдая за самим процессом, либо увидев крышку, сорванную другой синицей. Птицы перелетали между городами и распространяли практику срывания фольги спустя долгое время после того, как умерли первоначальные изобретатели. Эта практика применялась птицами на большей части территории Великобритании на протяжении десятилетий и исчезла лишь тогда, когда молочники прекратили ежеутреннюю доставку запечатанных фольгой бутылок молока.
Но этим способность птиц к изобретению новых методов добывания еды или возможность узнавать их от других не исчерпывается. В 2015 г. Бен Шелдон из Оксфордского университета со своими коллегами работал с большими синицами, близкими родственниками обыкновенной лазоревки. Исследователи отлавливали диких птиц в лесу и приносили в лабораторию, где обучали открывать коробку с мучными червями. Каждую птицу учили одному из двух способов открывания коробки: либо сдвиганию красной дверцы налево, либо синей направо. Ученые установили в лесу множество таких ящиков и выпустили туда обученных птиц.
Теперь и в дикой природе птицы продолжали добывать приманку так, как в лаборатории, – сдвигая синюю либо красную дверцу. Птицы, жившие вокруг, наблюдали за их действиями. В конце концов червей из коробок научились извлекать три четверти лесной популяции. Традиция распространялась через социальные связи птиц – преимущественно посредством знакомых или родственников, проводящих много времени вместе. И они успешно передавали способ, который видели, другим птицам: одни научились сдвигать красную дверцу, другие – синюю.
Шелдон и его коллеги обнаружили также, что память помогла птицам сохранить традиции. Ученые оставили коробки в лесу на три недели, а затем забрали их. За следующие девять месяцев умерла половина умеющих открывать коробки синиц. Затем исследователи вернули коробки в лес и стали ждать, что будет. Старшие птицы снова начали справляться с коробками, а новое поколение птиц опять училось у старших.
Многие ученые искали и другие традиции у животных и находили их везде – от океана до непроходимых джунглей. В 1978 г. биолог из Род-Айлендского университета Джеймс Хейн и его коллеги обнаружили поразительный пример этому у горбатых китов в заливе Мэн. Когда киты преследуют стаю рыб, они обычно ныряют на глубину примерно 18 м и используют дыхала для создания сети пузырьков, окружающих добычу. Тогда рыбы собираются в плотный комок, и киты бросаются на них с открытыми ртами. И вот, наблюдая китов в этом заливе, Хейн вдруг увидел, что одна особь использует новый способ.
Прежде чем выпустить сеть пузырьков, кит бил хвостом по воде. В последующие годы наблюдатели заметили, что другие животные в заливе тоже стали это делать. Доля китов, использующих данный способ – его назвали лобтейлингом, – периодически увеличивалась на протяжении десятилетий.
В 2013 г. Люк Рэнделл из Сент-Эндрюсского университета в Шотландии и его коллеги нанесли на карту зафиксированные случаи распространения лобтейлинга по сети социальных связей китов. Горбатые киты имеют свободную социальную организацию, собираясь в небольшие группы для кормления и размножения. Рэнделл обнаружил, что киты обычно не придумывают лобтейлинг заново. Животное с гораздо большей вероятностью опробует этот способ, если проводит много времени с китом, занимающимся лобтейлингом.
Исследователь утверждал, что эта новая традиция закрепилась в заливе Мэн по той же причине, по которой обыкновенные лазоревки начали пить сливки: мы изменили животным кормовую базу. Киты кормились сельдью, пока она не начала исчезать из-за того, что мы стали чрезмерно интенсивно ее отлавливать. Затем они переключились на добычу рыб-песчанок. Возможно, киты обнаружили, что удары по воде оглушали песчанок, лишая их возможности уплыть.
В большинстве случаев ученые не могут непосредственно наблюдать в дикой природе закрепление новой традиции, а узнают об этом, просто сравнивая разные популяции одного вида. Например, шимпанзе, живущие в Национальном парке Кибале в Уганде, для извлечения меда из стволов деревьев применяют веточки. Неподалеку оттуда, в лесу Будонго, шимпанзе достают мед другим способом: они жуют листья и используют их как губку. Это не инстинкт, общий для всех обезьян этого вида, а способы поведения, которые, видимо, были изобретены отдельными животными и превратились в местные традиции.
Традиции шимпанзе особенно важны для понимания человеческой культуры, потому что они наши ближайшие родственники. Приматологи зафиксировали у них десятки традиций, многие из которых встречаются только у нескольких групп, а не у всего вида. В каждой популяции есть свой уникальный набор традиций: как добывать еду, как использовать растения для лечения, как заниматься груммингом, как звать других шимпанзе, как ухаживать за брачным партнером. Специалист по традициям животных Эндрю Уайтен – тоже из Сент-Эндрюсского университета – утверждает, что этот набор традиций следует считать культурой. Если Уайтен прав, значит, история нашей культуры уходит в прошлое как минимум на 7 млн лет, вплоть до нашего общего с шимпанзе предка.
__________
Только после того, как наши прародители отделились от других обезьян, возникла и настоящая человеческая культура. Ее появление изучают в том числе с помощью таких экспериментов, в которых людям и представителям других видов дают одинаковые задания и затем анализируют разницу в выполнении.
Один из подобных тестов разработал аспирант все того же Сент-Эндрюсского университета Льюис Дин. Он собрал «шкатулку с секретом», из которой можно было достать награду, выполнив правильную комбинацию действий. Когда головоломку решали нечеловекообразные обезьяны и шимпанзе, они награждались фруктами, а трех- и четырехлетние дети получали блестящие наклейки.
Участникам надо было добраться до трех закрытых лотков, в каждом из которых прятался сюрприз. Испытуемые могли открыть первый лоток, сдвинув дверцу в одну сторону. Обучившись этому, они получали возможность узнать, что нажатие кнопки на ящике сдвигает дверцу еще сильнее, открывая второй лоток. И если они потом крутили ручку в нужном направлении, то открывался и третий.
Дин показал шкатулку двум группам капуцинов. Чтобы они начали хоть что-то делать, он сдвинул дверцу, продемонстрировав, как получить первую приманку, но затем ушел, оставив их пробовать самостоятельно. Обе группы обезьян вертели шкатулку с секретом 53 часа. Тем не менее за все это время лишь две обезьяны научились доставать вторую награду. Третью же не добыл никто. Когда Дин поставил шкатулку с секретом перед шимпанзе, они почти так же позорно провалились. Через 30 часов только четыре шимпанзе получили второй сюрприз и один-единственный добыл третью награду.
Трех- и четырехлетние дети справились гораздо лучше. Дин давал шкатулку восьми группам, в которых было до пяти детей. В пяти группах минимум два ребенка выяснили, как открывать третий лоток. Многие научились открывать второй. И это удалось им всего за 2,5 ч.
Дети справились так хорошо, потому что они, в отличие от других приматов, оказались способны не просто решать отдельные задачи, но и накапливать знания в группе. Когда некоторые дети выясняли, как открыть первый лоток, другие учились у них. А затем именно эти другие дети смогли догадаться, какие новые действия надо добавить в процедуру открывания второго лотка.
Многие антропологи сейчас утверждают, что эта так называемая кумулятивная культура – отличительная особенность нашего вида. Традиции, которые существуют у шимпанзе, – простые, состоящие всего из нескольких последовательных шагов. У них исследователи никогда не наблюдали способности развивать навык на основе того, что уже освоено. Люди, наоборот, постоянно что-то добавляют к выученным действиям, создавая принципиально новые сложные формы культуры. Они способны разработать рецепт нарду, модифицировать каноэ так, что на нем можно будет пересечь Тихий океан. Также мы в состоянии превратить классические гитары в электрические.
Эксперименты Дина выявили некоторые из ключевых черт, обеспечивающих возможность существования кумулятивной культуры. Прежде всего важно дружелюбие. Когда Дин давал шкатулку с секретом приматам, они конкурировали за нее вместо того, чтобы сотрудничать. Те, кто выяснил, как добыть фрукт из лотка, всегда съедал его в одиночку, никогда не делясь с остальными. А вот детям, напротив, было комфортнее в компании друг друга. Некоторые из них спонтанно отдавали извлеченные из шкатулки наклейки тем, у кого не получилось открыть лоток. Дин обнаружил, что чем дружелюбнее были дети, тем лучше они справлялись с задачей.
В ряде других исследований были получены аналогичные выводы: мы, люди, по сравнению с другими видами развили бóльшую взаимную терпимость – что дает нам возможность учиться друг у друга. И эта дополнительная возможность социального обучения, похоже, имеет решающее значение для кумулятивной культуры.
Дети в экспериментах Дина отличались от шимпанзе и капуцинов еще и тем, что могли учить друг друга. Выяснив, как открыть новый лоток, они иногда показывали другим, как это сделать. Дин не обнаружил ни одного подобного случая у шимпанзе или капуцинов.
Антропологи не сразу поняли, насколько важна для нашего вида способность взаимного обучения. В середине XX в. Маргарет Мид и другие специалисты утверждали, что преподавание – это особенность западной цивилизации, окультуренная привычка «пасти» детей в школах. В других культурах детей якобы предоставляют самим себе, чтобы они обучались самостоятельно. Однако в последующие годы многие антропологи поменяли свое мнение – в частности, потому, что пересмотрели само понятие преподавания. Оно необязательно проходит в аудитории или соответствует семестровому расписанию. В сущности, преподавание – это такое поведение, когда один человек помогает другому освоить навык или получить некоторую информацию. И если определять преподавание именно так, то оно, по всей видимости, – общая черта человеческих сообществ.
Барри Хьюлетт, антрополог из Университета Британской Колумбии, в тропических лесах Центральной Африки нашел, например, свидетельства преподавания у пигмеев ака, охотников-собирателей. Ака не заканчивают школ, у них даже нет слова «учить». И все же Хьюлетт обнаружил, что взрослые постоянно учат детей. Уроки бывают короткими, некоторые длятся всего несколько секунд. Иногда взрослые не произносят ни слова. Но при этом им удается преподать детям необходимое умение – как разжечь костер, использовать мачете, найти клубни ямса и выкопать их из-под земли.
Как только исследователи договорились о новом определении слова «преподавание», они задумались над вопросом, могут ли другие виды так же учить друг друга. Было обнаружено всего несколько тех, для которых ответ, по-видимому, положительный. Один из таких видов – сурикаты. В пустынях Южной Африки они охотятся на многих животных, часть из которых, например скорпионы, опасна. Научиться убить и съесть скорпиона, не погибнув самому, – сложный навык. Взрослые сурикаты упрощают этот процесс для детенышей, давая им возможность безопасно «тренироваться». Родители начинают с того, что приносят своим малышам мертвых скорпионов. Когда детеныши подрастают, взрослые только ранят скорпионов и вырывают у них жало. Затем, когда у еще сильнее подросшего молодняка развивается навык обращения с живыми скорпионами, родители ранят жертв не так сильно. К концу обучения детеныши готовы самостоятельно убивать живых скорпионов.
Каким бы впечатляющим ни был такой «образовательный процесс», сурикаты, судя по всему, скорее исключение в животном мире, а не правило. Даже среди наших ближайших родственников обучение одних особей другими встречается редко. В 2016 г. исследователи из Университета штата Вашингтон сообщили, что обнаружили такое поведение среди шимпанзе в лесах Республики Конго. Там у взрослых особей существует культурная традиция изготавливать из палочек инструменты для выуживания термитов. Иногда взрослые шимпанзе дают свои инструменты молодым, чтобы те могли попробовать. Хотя исследователи десятилетиями наблюдали за этими обезьянами в дикой природе и зоопарках, весьма примечательным является тот факт, что поведение, которое можно назвать обучением подростков, упомянутая команда ученых обнаружила впервые. Такое обучение может колоссально повлиять на благополучие шимпанзе. Один из самых сложных для них навыков – раскалывание орехов камнями. У молодого шимпанзе может уйти целых четыре года, чтобы научиться успешно это делать. Однако за все время наблюдений никто не видел, чтобы взрослый шимпанзе целенаправленно учил юношество раскалывать орехи.
У людей, напротив, преподавание возникает легко – настолько легко, что дети по собственной инициативе хотят передавать друг другу знания об играх и игрушках. Возможно, эта склонность (для которой есть специальный термин «естественная педагогика») редко встречается в царстве животных, потому что требует многого как от ученика, так и от учителя. Успешным учителям необходимо уметь оценивать, что ученики знают, а что – нет, а для этого надо быть способным понимать ход мыслей другого человека. Кроме того, учителя должны передавать информацию максимально понятно – чтобы их ученики смогли усвоить что-нибудь новое. Если у учителей что-то из этого не получается, то все их усилия тратятся впустую.
Более того, даже лучшие в мире преподаватели не могут учить тех, кто неспособен воспринимать их уроки. Похоже, в процессе эволюции люди обрели способность становиться хорошими учениками. Одно из самых главных появившихся у нас приспособлений – и одно из самых странных – как раз то, которое Дерек Лайонс проверял у Шарлотты: чрезвычайно развитое подражание.
Дети готовы подражать учителям даже тогда, когда сами знают решение лучше. У нашего вида, где учителя передают важные навыки, точное подражание – это отличная стратегия. Детям не нужно изобретать заново всю человеческую культуру начиная от скребка. Эксперименты Дина показывают важность подражания. Дети, которые пытались открыть шкатулку с секретом, довольно часто копировали действия друг друга, и те дети, которые подражали активнее остальных, получили больше наград.
Конечно, когда человек подражает кому-либо вместо того, чтобы задумываться над каждым своим шагом на протяжении всего пути, он рискует. Если дети будут копировать действия некомпетентных людей, то в итоге воспроизведут неверное решение. Но у человека, по-видимому, развилась защита от ошибок такого рода. Если детям дать возможность выбрать, на кого обратить внимание, то они скорее всего сфокусируются на тех взрослых, которые кажутся хорошими специалистами. Британский психолог Сесилия Хейес утверждает: «Согласно теории естественной педагогики, слепое доверие не менее важно, чем разумное мышление».
Эти предпосылки для развития кумулятивной культуры должны были появиться после того, как наши предки отделились от предков шимпанзе около 7 млн лет назад. У нас недостаточно данных, чтобы сузить этот период и определить точное время, когда мы начали обучать, чрезмерно подражать и тому подобное. Нам приходится ориентироваться преимущественно на материальные продукты кумулятивной культуры.
По вещам ныне живущих людей видно, что у них есть кумулятивная культура: если вы соберете все сделанные человеком предметы со стоянки ака, они будут отличаться от тех, что вы найдете в поселении гренландских эскимосов или в доме представителя среднего класса в Небраске. Если вы соберете предметы, находящиеся в одной местности, но относящиеся к разным эпохам с промежутком в тысячи лет – скажем, глиняную посуду из Египта, – вы увидите, как один набор предметов превратится в другой. Но если вы попытаетесь вернуться на миллионы лет назад, то информации станет слишком мало.
Технологический след человека и его предков ведет в прошлое на 3,3 млн лет. В 2015 г. исследователи из Кении нашли маленькие обтесанные камни, которые могли использоваться для рубки, нанесения ударов или разрезания. Возможно, наши предки использовали эти инструменты для того, чтобы соскребать мясо с мертвых туш. В Танзании подобные инструменты продолжали изготавливать и миллион лет спустя. Но форма этих кусков камня, известных как олдувайские орудия, отражает перемены в мышлении. Те, кто их сделал, понимали, как сколоть с камня острый отщеп, сохранив сам камень достаточно неповрежденным, чтобы можно было получить с него еще один отщеп. Таким способом изготовители могли производить инструменты примерно схожего размера и формы из единого камня. По-видимому, этому навыку надо учиться. Молодым нужен был преподаватель, который бы показывал им, как получать отщепы для разных целей, и помогал усовершенствовать навык.
Технологии новых типов появились только 1,8 млн лет назад. Самыми интересными из инструментов следующего поколения были большие рубила каплевидной формы. Представители вида Homo erectus принесли их в Европу и Азию и продолжали изготовлять на протяжении еще миллиона лет. Они делали рубила из кремня, базальта, кварца и даже обсидиана. Но в целом их форма оставалась почти одной и той же.
Судя по этим рубилам, Homo erectus приближался к нашему уровню культурного мастерства. Для современного глаза инструменты могут казаться грубыми, но человек XXI в. испытывает огромные затруднения, если попробует воссоздать их с нуля. Для начала вам нужно будет найти источник подходящих камней. (Я подозреваю, что вы даже не знаете, где находится ближайшее скопление обсидиана.) Затем вам надо будет много раз ударить одним камнем по другому для создания правильной формы.
Палеоантропологи иногда проводят эксперименты, чтобы посмотреть, насколько сложно делать рубила. Они дают испытуемым законченный образец и несколько камней, которые можно бить друг о друга. Участники не справляются с задачей. Фанатам плейстоцена требуются годы для того, чтобы научиться делать хорошее рубило.
Принимая во внимание сложность этого навыка, палеоантрополог из Эксетерского университета Алекс Месуди с коллегами пришел к заключению, что представители Homo erectus имели очень хорошую способность к подражанию, которая помогала им делать их рубила. Неосторожный изготовитель этого инструмента мог летящим осколком лишиться глаза или пораниться в результате не туда пришедшегося сильного удара. Наблюдение за опытными мастерами давало новичкам знания, необходимые для избегания подобных травм. Тщательным подражанием объясняется также то, почему рубила не изменялись на протяжении более миллиона лет. Если бы Homo erectus просто рассматривали уже сделанные рубила, пытаясь понять, как те были изготовлены, они бы волей-неволей вносили небольшие изменения в рабочий процесс. За несколько тысячелетий эти несоответствия привели бы к тому, что форма рубила очень сильно отклонилась бы от исходной.
Ученые не могут найти ясных свидетельств полноценной кумулятивной культуры до появления нашего вида около 300 000 лет назад в Африке. В ходе распространения Homo sapiens по континенту наши предки разработали новые формы и разновидности каменных инструментов. Инструменты, найденные в Марокко, были уже не такими, какие нашли в Кении и Южной Африке. С течением времени древние люди стали использовать эти каменные орудия для работы с другими материалами, такими как, скажем, оленьи рога или яичная скорлупа. На основе старых изобретений создавались новые, например метательные копья или сети для охоты на мелкую дичь. Также появились произведения искусства – начиная от геометрических орнаментов на скорлупках и заканчивая статуэтками людей.
Неандертальцы и денисовцы, кажется, никогда так и не преодолели этот порог. Одна из возможных причин такого отличия – речь. Наши предки смогли воспользоваться преимуществами полноценного общения, что значительно упростило взаимодействие во время охоты или поисков клубней. Также повысилась эффективность обучения, уроки стали точнее и глубже.
Пользуясь речью, предки нашего вида достигли большей плотности населения, чем неандертальцы и денисовцы. (Это можно оценить, измерив генетическое разнообразие в образцах древней ДНК.) И их высокая численность могла способствовать появлению кумулятивной культуры. Значительное количество живущих рядом других людей с большой вероятностью привело к тому, что наши предки встречались друг с другом, знакомились с новыми идеями и перенимали их.
Чтобы приблизительно оценить, как выглядела эта первая социальная сеть, антрополог из Университета штата Аризона Ким Хилл с коллегами опросил сотни охотников-собирателей из двух племен – аче из Парагвая и хадза из Танзании. Оба племени состояли из небольших групп; Хилл и его коллеги составили по списку людей из нескольких таких групп и спросили у других представителей, соответственно, аче и хадза, встречали ли они кого-нибудь из этих списков. Исследователи пришли к выводу, что у каждого мужчины в течение жизни социальное окружение складывалось примерно из тысячи человек. Это гораздо больше, чем у каких-либо других приматов, – самцы шимпанзе взаимодействуют только с 20 другими самцами за всю жизнь.
Как только все эти разрозненные фрагменты встали на свои места, кумулятивная культура начала стремительное развитие. Люди смогли наследовать сложные культурные традиции, экспериментировать с ними и затем бережно передавать будущим поколениям. То было зарождение новой формы наследственности, поразительно похожее на зарождение первых систем наследственности на ранней Земле. Первые геномы были настолько подвержены ошибкам во время репликации, что не могли стать большими. Как только жизнь получила надежный способ передачи наследственной информации, она смогла сформировать сложные клетки. Возможно, люди также преодолели определенный порог и попали в новый мир сложной культуры.
__________
Австралийская девочка-абориген, родившаяся 50 000 лет назад, получила колоссальное наследство от своих предков. Оно состояло из родительских генов, возможно, с некоторыми эпигенетическими метками. Она унаследовала часть микробиома матери, а также митохондрии, которые миллиарды лет назад были независимыми бактериями. С самого детства малышка слышала язык своей группы и осваивала его. Она перенимала традиции взаимодействия с окружающими, различные для общения внутри семьи и при контактах с посторонними. Ее мать и сестры, вероятно, передали ей огромный набор накопленных предыдущими поколениями знаний о том, как готовить еду, принимать роды, использовать растения для лечения больных. Девочка унаследовала представления о мире, согласно которым она и те, кого она знала, занимали в нем значимое место.
Малышка получила в наследство еще кое-что: измененную человеком среду обитания.
Среда обитания влияет на каждый вид, который в ней проживает. Когда виды борются за выживание, у них развиваются приспособления к среде – будь то рыба, не замерзающая в Северном Ледовитом океане, или колибри с повышенной кислородной емкостью крови для полета над Андами. Но некоторые виды могут пускать этот процесс в обратном направлении. Даже когда окружающая среда формирует их, они формируют свою окружающую среду. Слоны, например, обрывают ветви деревьев и расщепляют стволы вдоль. Ящерицы, насекомые и другие животные могут заселить эти ранее недоступные для них деревья. После буйства слонов в кроне густого леса образуются просветы, и больше света доходит до небольших растений (и способствует их росту), которыми питаются гориллы и кистеухие свиньи. Слоны могут превращать редколесья в саванны, удобрять их своим навозом и поддерживать очищенными от деревьев. Таким образом, слоны сами создают себе среду обитания.
Сначала наши предки оказывали слабое влияние на окружающую среду. Они были всего лишь человекообразными обезьянами, умевшими передвигаться на двух ногах в поисках фруктов, семян и клубней, а также случайных трупов, которые они объедали в компании с гиенами и стервятниками. Но потом они начали изменять окружающую среду. Первым инструментом для этого, вероятно, стал огонь.
Старейшие известные свидетельства использования огня были найдены в одной из пещер Южной Африки. Здесь ученые обнаружили фрагменты обугленной кости и растительного материала возрастом в миллион лет. На протяжении сотен тысяч лет наши предки, вероятно, поддерживали огонь только в очагах и исключительно для приготовления пищи. Но Homo sapiens изобрел новый способ его использования. 164 000 лет назад люди в тех краях разводили костры для обжига глины, превращая ее в каменно-твердый материал, из которого можно было делать инструменты. Есть данные, что 75 000 лет назад там выжигали луга, возможно, чтобы расчистить их для древней охоты. Огонь уничтожал растения на поверхности, но стимулировал рост подземных частей, обеспечивая более плотное зарастание.
К тому времени как добраться до Австралии, люди уже умели с помощью огня полностью менять ландшафт. Аборигены шли по лугам с неугасимо тлеющими палками. Следы первых таких факелов в виде тонкого слоя угля в земле на глубину нескольких ярдов до сих пор остались на континенте. Огонь был настолько важным элементом жизни аборигенов, что отразился в их представлениях о мире. В одной легенде о сотворении мира люди и животные сначала выглядели по-другому. Божество использовало горящую палку, чтобы поджечь мир, и только после сожжения все живые существа приняли нынешний облик. Когда первые европейцы достигли Австралии, она все еще горела. «Куда бы мы ни направились, мы видели дым днем и огонь ночью», – писал в 1770 г. в своем журнале капитан Джеймс Кук.
Аборигены использовали огонь и как орудие охоты – поджигая травяные угодья, чтобы выгнать оттуда кенгуру, ящериц, змей и других животных. Эти пожары могли длиться по нескольку дней. В других местностях они сжигали леса, чтобы способствовать повышению урожайности тех растений, которые хотели собрать, и росту численности тех животных, которых желали съесть. Эти поджоги проводились аккуратно, чтобы не уничтожить священные деревья. Вместе с остальными компонентами своей культуры аборигены унаследовали правила поджигания, а также – ландшафты, созданные огнем их предков.
Огонь – это всего лишь один из множества инструментов, используемых нами для охоты. Мы также изобрели копья, ловушки, сети и рыболовные крючки и научили своих детей их изготавливать и использовать. Культура поспособствовала тому, что люди стали бесподобными охотниками, следствием чего, возможно, стало вымирание животных, подобных мамонту и гигантскому ленивцу. Эти представители мегафауны сами были строителями экосистем, поэтому их исчезновение оказало глубокое воздействие на окружающую среду. На некоторых деревьях росли гигантские фрукты – и их семена распространялись с навозом гигантского животного. Теперь эти семена падали на землю рядом с деревом. Ряд экологов считает, что после «потери» своих мамонтов и других гигантских животных сибирские пастбища заросли мхом, который создал сегодняшние тундры.
Но человек влиял на растения, и попросту используя их в пищу. Люди, жившие в тропических лесах, собирали фрукты с диких деревьев и приносили их к местам своих стоянок для приготовления еды. Когда они уходили на новые места, семена оставались и из них вырастали дикие сады, к которым можно было вернуться через несколько лет. В Иране собиратели приносили дикие бобы со склонов холмов к реке, бобы вырастали на новом месте, а там собирать их было уже намного удобнее. Готовя семена для следующего посевного сезона, наши предки неосознанно отдавали предпочтение растениям с особенностями, позволяющими быстрее расти в новой среде. Эволюция растений теперь управлялась человеком.
Примерно 10 000 лет назад, в конце последнего оледенения, некоторые из используемых растений под влиянием человека начали становиться сельскохозяйственными культурами. Пшеница, просо, бобы и другие растения изменялись на территории Плодородного полумесяца. В Китае был рис, в Африке – сорго. В Мексике трава под названием теосинте стала кукурузой. И кое-где на этих территориях одомашнили таких диких животных, как, например, коровы, козы и овцы.
Та же способность к кумулятивной культуре, благодаря которой люди распространились по всем континентам, кроме Антарктиды, теперь помогала им превращать дикие земли вокруг себя в пашни и пастбища. Дети, рожденные в этих сельскохозяйственных общинах, наследовали традиции ведения хозяйства, а также земли, которые перестали быть дикими задолго до их рождения. Аграрная революция значительно увеличила численность нашего вида, и в результате многие земледельцы стали отчаянно нуждаться в земле. Они переместились на открытые пространства, все еще населенные охотниками-собирателями, и прихватили с собой полный набор для сельского хозяйства: не только семена окультуренных растений, но и скот, седла, мотыги и унаследованные знания о том, как все это использовать для сбора урожая, варки пива, шитья кожаной обуви. Принесли они и всю остальную культуру. И эти земледельцы продолжили накапливать новые традиции. Научившись обрабатывать металлы, они смогли изготавливать серповидные лезвия и подковы. Для большинства рождавшихся тогда детей окружающая среда представляла собой сельскохозяйственный ландшафт – с фермами, домами, дорогами, деревнями и городами.
__________
Именно культурное наследие привело к аграрной революции, и именно эта революция зародила традицию, которая дала наследственности ее имя. Наследники начали получать огромные богатства от своих предков.
Нет ничего нового в том, что родители передают потомкам ценности. Можно сказать, что и наши предки-рептилии делали то же самое 300 млн лет назад. Самки запасали в яйцах богатый белками желток, жертвуя собственными физиологическими ресурсами с целью передать их своим потомкам. Кормясь этим запасом в яйце, наши предки вылуплялись более сильными и имели больше шансов вырасти во взрослых особей. Потом, примерно 200 млн лет назад, рептилии эволюционировали в млекопитающих, и матери смогли передавать детенышам молоко. Когда наши давние прародители развились в лемуроподобных приматов, их подрастающее потомство стало нуждаться в еще большем количестве даров от родителей – от еды до защиты. На протяжении последних миллионов лет наши предки все сильнее оказывались зависимыми от родителей, потому что у них развился поразительно большой мозг.
Мозг потребляет в 20 раз больше энергии, чем мышцы. Ребенку ежедневно приходится половину полученных калорий направлять на кормление своих нейронов. Человеческий мозг достигает своего максимального размера к десятилетнему возрасту, но и тогда он не перестает развиваться. В подростковом мозге стремительно обрезаются связи между нейронами – но при этом создаются связи между удаленными друг от друга его областями. Уникальная анатомия человеческого мозга необходима для нашей уникальной способности к кумулятивной культуре. Но пока мозг развивается, детям нужна помощь родителей, чтобы получить необходимые ресурсы.
Когда 50 000 лет назад детям хотелось есть, они не могли просто взять и залезть в холодильник. Кому-то надо было убить для них животное или собрать растения и приготовить их на огне. Посмотрев на то, как выживают за счет охоты и собирательства некоторые современные популяции, можно представить себе мир, когда подобным образом жили все. Начиная с самого раннего возраста дети охотников-собирателей помогали находить еду и готовить ее. Но они по-прежнему потребляли больше калорий, чем приносили. Этот дефицит сокращался по мере того, как дети взрослели и становились способны работать больше. Но избыток возникал лишь тогда, когда они достигали позднего подросткового возраста. А до тех пор на покрытие создаваемого детьми дефицита должна была работать вся семья – не только родители, но и бабушки с дедушками.
У некоторых семей дела шли лучше, чем у других. Например, они умели делать более качественные стрелы, которые позволяли им получать больше дичи. Сообщества охотников-собирателей сдерживали это неравенство с помощью системы моральных суждений. Если успешный охотник не делился частью добытого мяса с другими семьями, это угрожало его доброму имени. Но подобные правила только сдерживали неравенство, они не устраняли его полностью. В сообществах охотников-собирателей дети из более удачливых семей по-прежнему получали больше еды и были здоровее, чем отпрыски других. Семьи объединялись в крупные социальные группы, которые обеспечивали бóльшую взаимопомощь во времена засух или других бедствий. При определенных условиях это неравенство в сообществах охотников-собирателей могло возрастать от поколения к поколению.
Антропологи описали особенно поразительный случай такого неравенства на острове Ванкувер. Племя нутка жило там не менее 4000 лет, промышляя лососем, шедшим на нерест в текущие на острове реки. Члены племени имели возможность не только накоптить достаточное количество рыбы для себя – оставшуюся в избытке добычу они продавали удаленным от моря племенам. Нутка процветали, им с лихвой хватало ресурсов для постройки деревянных домов, а также тотемных столбов – чтобы воздавать почести предкам. Однако это не привело племя к утопии всеобщего равенства.
Вожди нутка правили большими родственными группами, держа под своим контролем лучшие места для рыбной ловли на реках. Наследование узаконивало и расширяло их власть. Каждый вождь наследовал свое владычество от далекого духовного предка. Он отмечал получение этой власти своими детьми целым рядом экстравагантных празднеств. Могущественные семьи нутка на протяжении поколений становились все сильнее, в то время как другие влезали в долги. Некоторые члены племени настолько обнищали, что были вынуждены продаться в рабство, переселяясь с семьями в дома своих хозяев.
В какой бы период времени ни складывалось подобное неравенство в поселении нутка, оно удерживалось лишь несколько столетий, а затем рушилось. Засухи и прочие бедствия нивелировали преимущества одних семей над другими. Вполне вероятно, что неравенство было столь же неустойчивым и во всех других обществах охотников-собирателей по всему миру. Однако с появлением сельского хозяйства оно могло усилиться и выстоять. Например, собиратели Ближнего Востока хранили найденные дикие растения в общих амбарах. Когда же они занялись сельским хозяйством, они начали заявлять свои права на землю для выращивания культур и строить личные амбары для хранения собственного урожая. Земледельцы, добивавшиеся лучших урожаев, получали пропитания больше необходимого и могли обменять его на что-то другое. Они теперь могли передавать землю и добро своим потомкам, которые начинали вести свое хозяйство с более выгодной стартовой позиции.
__________
Очевидно, что унаследовать от своих родителей ФКУ – не то же самое, что унаследовать знание о том, как делать хлеб из нарду. В первом случае наследование представляет собой копирование генетической информации и соединение ее в эмбрионе. Для второго нужны годы обучения с помощью действий и речи. Тем не менее эти два примера наследования имеют общие черты. Они являются элементами отличия человека от человека и популяции от популяции соответственно. И оба способа наследования могут поддерживать эти различия на протяжении поколений.
На заре XX в. ученые свели значение слова «наследственность» к генам. Вскоре это узкое определение распространило свое влияние далеко за пределы генетических лабораторий. Но, даже если мы попытаемся использовать это понятие в новом значении, на него неизбежно повлияют призраки прошлого.
Мы называем генетические расстройства семейными проклятиями. Семьи крупных владельцев недвижимости оправдывают свое богатство загадочным геном успеха. Генеалогия начиналась как древняя практика легитимации через происхождение, но мы до сих пор пользуемся ею, объясняя наши истоки. Когда свидетельства о рождении и иммиграционные записи не помогают, в ход идет ДНК, чтобы прослеживать ветви нашей родословной все дальше и дальше. Мы радуемся, находя связь с какими-то известными историческими личностями, как будто наличие у нас их аллелей делает нас особенными, и игнорируем при этом тот факт, что по прошествии нескольких поколений у нас с ними осталось очень мало или вообще не осталось общей ДНК. Мы делаем ДНК-тесты, чтобы выяснить, являемся ли чистокровными ирландцами, чероки или египтянами, используя термины XVI в., созданные для описания скаковых лошадей или разделения людей на произвольные категории – несмотря на то что сведения, полученные от тех же самых ДНК, подобно термитам, проедают дырки в этих искусственных барьерах. Конечно, у любого фрагмента нашего генетического материала есть своя история, но каждый из них стремится в прошлое в своем направлении, перепрыгивая с континента на континент. Человеческий геном – это разрезанные и перемешанные образцы ДНК людей и ближайших к нам вымерших предковых видов.
Мы думаем, что наследственность ограничена тем, что обычно происходит в человеческих семьях. Два родителя объединяют по половине своих ДНК, чтобы создать новое потомство, и их гены подчиняются законам Менделя. На самом деле наследственность не ограничивается зачатием. Клетки продолжают делиться, и дочерние клетки наследуют от родительских всё: митохондрии, белки, хромосомы, эпигенетические изменения, которые определят состояние каждой клетки. Наши тела представляют собой ходячие родословные, разные ветви которых различаются сетями работающих генов, мозаичными мутациями и даже химерным происхождением. Не исключены и другие способы передачи – вейсмановский барьер отнюдь не идеален. Бессчетное количество животных обрело раковое бессмертие, разослав на тысячелетия свои раковые клетки новым хозяевам – как на суше, так и на море.
Все это не означает, что Вейсман неправ. Он предложил науке новый способ размышлять о наследственности, подготовив почву для признания открытий Менделя. В начале XX в. менделевские законы позволили генетикам понять человеческую наследственность, объяснив появление и исчезновение признаков через поколения, что озадачивало даже Дарвина. Простейшими решенными с их помощью загадками оказались заболевания, вызываемые одиночным доминантным аллелем или парой рецессивных, как ФКУ. Но для других характеристик, в том числе такой простой, на первый взгляд, как рост, наследственность оказалась очень сложной. Наше биологическое прошлое влияет на него тысячами разных способов.
Законы Менделя, как выяснилось, поразительно хрупки. Они регулярно нарушаются. Генный драйв постоянно одерживает верх над этими законами, распространяя гены в популяциях, чем рискует даже подтолкнуть виды к вымиранию. Многие виды животных, растений и грибов иногда подчиняются законам Менделя, а иногда находят новые пути передачи генов следующим поколениям. Некоторые виды становятся одновременно матерью и отцом. Они используют собственные сперматозоиды для оплодотворения собственных яйцеклеток. Или просто рекомбинируют хромосомы в одной клетке, из которой затем развивается их потомок. Другие вообще обходятся без гамет, клонируя сами себя. Такие виды не редкость: они живут рядом с нами. Они растут в лесах и на коралловых рифах. Они делают нам хлеб и пиво.
Наш антропоцентризм легко позволяет нам забыть, что законы Менделя молоды. Вселенная зародилась, имея скорость света 300 000 км/с и определенную массу электрона. И нигде в космосе не было никаких законов Менделя. Они появились гораздо позже и, насколько нам известно, всего лишь на одной планете. Но на покрытом водой камне наследственность развивалась уже миллиарды лет – задолго до возникновения законов Менделя. Микробы и вирусы, которые были единственными жителями Земли на протяжении половины всего существования жизни, размножались вовсе не путем слияния половых клеток. Они до сих пор так и не начали этого делать. Микроорганизмы следуют своим собственным правилам. Они создают почти идентичные копии своей ДНК. Но эта ДНК может передаваться от одного микроба к другому, формируя смесь, которая никогда бы не возникла, если бы наследственность передавалась только вертикально. У микробов развился собственный способ наследования. Ученые только в начале 2000-х гг. обнаружили, что многие виды бактерий используют систему CRISPR для получения защиты от вирусов – защиты, которую могут унаследовать их потомки.
Мы не сможем понять мир природы, исходя из упрощенного представления о генетической наследственности. Некоторые ученые утверждают, что следует снова расширить понятие «наследственность», чтобы учесть и другие пути ее передачи – культуру, эпигенетические маркеры, перемещающихся микробов и наверняка еще что-то, о чем мы пока даже не знаем. В 1980-х гг. Маркус Фельдман совместно с рядом исследователей осторожно приступил к постройке такой теории наследственности, которая включала бы в себя одновременно и культуру, и гены. С тех пор эту теорию пытались расширить и другие ученые. Рассел Бондуриански из австралийского университета Нового Южного Уэльса и Трой Дей из канадского Университета Куинс в Онтарио считают, что пришло время строить математические уравнения, которые смогут объединить генетические и негенетические формы наследственности. Они изложили свою точку зрения в книге «Не только гены», вышедшей в 2018 г.
Бондуриански и Дей утверждают, что весь предыдущий век исследования наследственности основывались на некоем заблуждении. Генетики не просто защищали концепцию генов, находя ей множество подтверждений. Они отвергали саму возможность того, что носителем наследственной информации может быть нечто иное, не ген. Однако существование одного пути необязательно исключает другой. «Чисто генетическая концепция наследственности никогда не была надежно подкреплена доказательствами или логикой», – заявляют Бондуриански и Дей.
По мере того как все сильнее утверждалась генетическая концепция, исследования негенетических форм сошли на нет. Их репутация была запятнана скандалами, поскольку некоторые эксперименты, предположительно поддерживающие негенетическую наследственность, оказались некачественными или даже откровенно сфальсифицированными. Однако даже добросовестные ученые попадали в невыгодное положение. Гены могут оказывать влияние с прямо-таки арифметической точностью. Простое разведение гороха или мух открывает глубокие закономерности наследования генов. Негенетические формы наследственности сложнее отделить от влияния окружающей среды, и они менее заметны. Таким образом, исследователи, пытавшиеся задокументировать проявления негенетической наследственности, были вынуждены долго за ними гоняться. Линней заметил монстра – пелорию – в 1740-х гг. Я посетил Роберта Мартиенсена через 170 лет после того открытия, и он все еще пытался выяснить, почему цветки сохраняли такую форму на протяжении стольких поколений.
Споры о наследственности вышли на новый уровень. Каждая сторона признала существование другой. Ни один сторонник негенетической наследственности не отрицает силу генов. И среди генетиков, с которыми я говорил, никто не отверг идею, что наследственность может обеспечиваться чем-то кроме генов. Сейчас идут баталии об их важности. Некоторые генетики в действительности не считают, что, исследуя негенетическую наследственность, можно многое понять. Другие же биологи полагают, что единственный способ разобраться в сути присущих организмам признаков – это понять, как они передаются по наследству, и иногда этот поиск уводит их от генов.
Важный аргумент в пользу генов (и против негенетической наследственности) заключается в том, что они обладают способностью закрепления. Наши клетки наполнены множеством специальных белков и РНК, которые работают вместе для копирования генов, следя за тем, чтобы новые копии были практически неотличимы от оригиналов. Низкий уровень мутаций в нашей ДНК позволяет аллелям передаваться из поколения в поколение. Эта способность к закреплению дает естественному отбору достаточное количество времени, чтобы выбрать нужные аллели и произвести эволюционные изменения.
Негенетическая наследственность может быть гораздо более кратковременной. Дафнии – крошечные беспозвоночные, живущие в прудах и ручьях, – используют одну из форм негенетической наследственности, чтобы избегать хищников. Если они чуют запах хищной рыбы, они отращивают на головах и хвостах шипы, увеличивающие вероятность того, что рыба их выплюнет, а не проглотит. Затем у самок дафний рождаются потомки, которые отращивают шипы с самых ранних стадий своего развития, даже в отсутствие запаха какого-либо хищника. Это изменение будет сохраняться еще несколько поколений, но затем исчезнет. Какое-то очередное поколение дафний вырастет без шипов. Подобная наследственность не приводит к эволюционным изменениям, потому что естественный отбор не может долго отдавать предпочтение шипастым дафниям.
Однако Бондуриански и Дей отвергают этот аргумент, позволяющий усомниться в важности негенетической наследственности. В некоторых случаях она может сохраняться достаточно долго. Тот факт, что монстр-льнянка Линнея до сих пор выглядит нелепо, показывает, что наследственность способна передаваться по эпигенетическому каналу веками – по крайней мере у льнянки. Восприняв культуру как новый вид наследственности, мы сможем проследить некоторые культурные традиции на десятки тысяч лет назад. И даже если негенетическая наследственность кратковременна, она все равно может оказывать большое влияние на вид. Программируя потомков так, чтобы у тех образовались шипы и другие защитные приспособления, животные и растения в состоянии получить долговременное эволюционное преимущество – даже просто от изменения окружающей среды. Последствия могут распространиться по всей пищевой цепи. Шипы дафний позволят им увеличить свою численность, оставив при этом хищников голодными.
Негенетическая наследственность важна и по другой причине: она потенциально способна управлять эволюцией. Например, в некоторых условиях естественный отбор может обеспечить превосходство высоким растениям над низкими. Растения окажутся в состоянии достигать огромной высоты, если унаследуют правильные аллели, но негенетические факторы тоже смогут повлиять на их рост. Если благодаря негенетическим факторам высокие растения станут еще выше, у них будет больше потомков. В других случаях негенетическая наследственность иной раз работает и против генов, заводя эволюцию в тупик.
Бондуриански и Дей в своей книге сохраняют спокойствие по поводу важности или неважности негенетической наследственности. Они не поднимают шума вокруг эпигенетической памяти прошлых жизней. Они просто признают, что этот вопрос злободневен, но ответа на него нет. Авторы разработали математические уравнения и методы, которые, как они надеются, позволят изучать обе формы наследственности одновременно у одних и тех же организмов. Они утверждают, что учет обоих ее типов может оказаться полезным для решения наиболее сложных, касающихся развития жизни вопросов, которые не прекращают интересовать ученых, – к примеру, почему мы стареем, как появились павлиньи хвосты и другие экстравагантные проявления ухаживания, как возникают новые виды. Даже человеческая история может выиграть от расширенного взгляда на наследственность.
Например, если вы недавно наслаждались рожком мороженого или ломтиком сыра бри, вы воспользовались одними из самых странных результатов аграрной революции. Как правило, млекопитающие не потребляют молоко в какой-либо форме после того, как мать прекращает их кормить. После завершения вскармливания у них перестает вырабатываться лактаза – фермент, необходимый для переработки молочного сахара (лактозы). То же происходит и у двух третей человечества. Для них потребление молока оборачивается неприятным опытом в виде вздутия живота и поноса. Но оставшиеся примерно 2 млрд человек могут продолжать использовать в пищу молоко и молочные продукты, будучи уже взрослыми. Они унаследовали мутации, позволяющие сохранить выработку лактазы. Ученые обнаружили несколько таких мутаций в одной и той же области генома. Они изменяют генетический переключатель, контролирующий действие гена lct, отвечающего за выработку лактазы, и препятствуют прекращению его работы после окончания периода вскармливания. По этим мутациям заметно, что естественный отбор поддерживал их на протяжении последних нескольких тысяч лет. Их находят у тех людей, чьи предки происходят из местностей с долговременными скотоводческими традициями – таких как, скажем, Восточная Африка, Ближний Восток и северо-запад Европы.
Все эти данные хорошо стыкуются. Они свидетельствуют о том, что после одомашнивания крупного рогатого скота среди людей распространилась мутация, позволяющая им потреблять молоко. Возникает соблазн считать вопрос решенным. Но Бондуриански и Дей указывают на имеющееся здесь противоречие. До одомашнивания скота у очень немногих людей были мутации в гене lct. Другими словами, первые скотоводы в основном не переносили лактозу. Непонятно, как они вообще начали употреблять молоко, если после этого у большинства из них болели животы. А если они его не потребляли, то у имевших эту мутацию не было возможности преуспеть и распространить свои аллели.
Ответ заключается в том, что в ранних скотоводческих обществах одновременно действовали оба вида наследственности: генетическая – в виде мутации в гене lct и культурная – в виде традиций потребления молока. Практическое разведение коров, овец и коз начиналось главным образом для получения мяса. Но затем находчивость скотоводов помогла им обнаружить и другие виды пищи, которые можно получать от животных. И они стали их доить. Вначале скотоводам с непереносимостью лактозы удавалось выпивать совсем мало молока. Но они смогли обнаружить, что скисшее молоко переваривается легче – если сначала превратить его в йогурт или сыр, те два продукта, содержание лактозы в которых гораздо меньше, чем в обычном молоке. В Польше исследователи обнаружили сито возрастом 7200 лет с остатками молочного жира – древние следы сыроварения.
Как только закрепился этот обычай, естественный отбор стал благоприятствовать людям с мутациями в гене lct. При недостатке пищи они могли использовать молоко как источник белка и углеводов, пока другие умирали от голода. Потомки наследовали их мутации в гене lct; способность переваривать лактозу распространялась все шире и поддерживала культуру потребления молока. Другими словами, генетическая и культурная наследственность стартовали, мешая друг другу, но в последующих поколениях работали в одном направлении.
Бондуриански и Дей видят еще одно преимущество в более широком взгляде на наследственность. Зашоренными глазами обращая внимание только на гены, ученые рискуют прозевать новые важные открытия в биологии.
Например, в XIX в. врачи верили, что родители, которые слишком много пьют, могут передать своим детям слабоумие и другие заболевания. Медики туманно объясняли механизм происходящего, ссылаясь на библейское обещание, что Бог наказывает «беззаконие отцов в детях до третьего и четвертого рода».
Для первых сторонников Менделя эти объяснения были не чем иным, как старомодным ламаркизмом. Алкоголизм родителей не мог распространить свой вред на будущие поколения. И хотя причины не было, результат был. Исследователи предположили, что дефектный ген влиял на мозг, вызывая наследственное слабоумие. Это состояние приводило к тому, что люди получали низкие значения в тестах на интеллект и оказывались неспособны сопротивляться таким опасным удовольствиям, как алкоголь.
«Мы можем утверждать, что любой слабоумный человек – потенциальный пьяница», – говорил Генри Годдард в 1914 г.
Когда Годдард выяснял родословную Эммы Волвертон, чтобы доказать наследственность слабоумия, он тщательно отмечал каждый случай алкоголизма в семье. Он полагал, что это еще сильнее укрепит его позицию. В книге «Семья Калликак» Годдард популяризовал свое объяснение алкоголизма. Но, даже когда история семьи Калликак потрясла мир, другие ученые проводили эксперименты, которые вели совсем в ином направлении.
В медицинском колледже Корнеллского университета в Нью-Йорке Чарльз Стокард и Георгиос Папаниколау вдували алкогольные пары в носы морским свинкам, а потом спаривали их. Алкоголь вызывал множество проблем у потомства. Некоторые детеныши морских свинок рождались уродливыми, другие слишком мало весили при рождении и обычно умирали в детстве, а у тех, что выживали, оказывалась низкой способность к размножению. Стокард и Папаниколау обнаружили также, что эти проблемы распространились и на четыре последующих поколения животных. Ученые пришли к заключению, что алкоголь преодолел вейсмановский барьер и повлиял на половые клетки. «Все будущие поколения, появившиеся из этих измененных половых клеток, будут затронуты подобным же образом», – заключили Стокард и Папаниколау.
Это новое исследование не поколебало мнения Годдарда и других сторонников Менделя. В 1920 г. вступил в силу сухой закон, и медицинские исследования влияния алкоголя были приостановлены. К тому времени как в 1933 г. сухой закон был отменен, генетика расцвела настолько, что большинству ученых уже не хотелось бросать свежий взгляд на работы Стокарда и Папаниколау. «Хотя алкоголь не создает плохой род, многие становятся алкоголиками из-за плохого рода, – объясняли в 1942 г. в своей книге “Исследование алкоголя” Говард Хаггард и Элвин Джеллинек. – Дело в том, что ни разу не было представлено приемлемых доказательств хоть какого-то влияния острого алкогольного отравления на человеческие половые клетки или на какое-либо изменение наследственности».
До 1970-х гг. врачи не осознавали, сколь неправы были Хаггард и Джеллинек. Педиатры из Вашингтонского университета Дэвид Смит и Кеннет Джонс наблюдали четырех детей с одними и теми же симптомами: маленькими головами, низким ростом и задержкой умственного развития. У них было и еще кое-что объединяющее: матери-алкоголички. Смит и Джонс выяснили, что и другие педиатры замечали такие же симптомы у своих пациентов. Совместно доктора описали новое состояние, известное сейчас как фетальный алкогольный синдром. Теперь-то врачи узнали, что интенсивное потребление алкоголя матерью во время беременности может вызвать целый набор симптомов – от повреждений мозга до гиперактивности и снижения интеллекта. По оценкам Центров по контролю и профилактике заболеваний, в США почти каждый 20-й школьник имеет фетальный алкогольный синдром или связанные с ним расстройства.
Чтобы выяснить биологические механизмы синдрома, специалисты не так давно изучили, что происходит, когда беременная крыса потребляет алкоголь. Эти исследования показали, что фетальный алкогольный синдром – эпигенетическое заболевание. Этанол в алкогольных напитках изменяет метильные группы и другие молекулы вокруг ДНК у плода. В результате некоторые гены снижают свою активность, а некоторые, наоборот, усиливают. Кроме того, существует вероятность, хотя доказательств этому меньше, что отцы, выпивавшие перед оплодотворением, тоже способны спровоцировать фетальный алкогольный синдром. Вероятно, этанол может изменить эпигенетическую картину в их сперматозоидах, и эти изменения передаются потомству. Еще интереснее эксперименты, показывающие, что самцы крыс могут передавать эпигенетические изменения еще через два поколения.
Молекулярные механизмы фетального алкогольного синдрома остаются довольно таинственными – хотя для того, чтобы описать сам синдром, можно было и не ждать столько времени. Остается только гадать, насколько раньше это произошло бы, если бы ученые были открыты такой возможности. Если бы Генри Годдард узнал о синдроме, когда учился на психолога в начале XX в., история могла пойти по другому пути. В 1995 г. врач Роберт Карп из Детского медицинского центра в Бруклине просмотрел материалы, собранные Годдардом для написания «Семьи Калликак». Он изучил изображения детей, чьи родители были алкоголиками. Некоторые черты детских лиц поразили Карпа: например, бритвенно-тонкие верхние губы и отсутствие фильтрума – вертикальной бороздки под носом. Это явные признаки фетального алкогольного синдрома. Собранные Годдардом сведения типа низкого роста некоторых родственников Эммы Волвертон только подтвердили подозрения Карпа. Однако сам Годдард не распознал симптомы. Вероятно, он не смог этого сделать из-за своего жесткого взгляда на наследственность. А мы до сих пор наверстываем упущенное.
Назад: Глава 15 Цветущие монстры
Дальше: Часть V. Колесница солнца