я могу 
Все гениальное просто!
Машины и Механизмы
Все записи
текст

Вылитый Я!

Как понять, какие наши качества, привычки и паттерны поведения являются врожденными и передаются по наследству, а на какие особенности характера влияют окружающая среда и семья? В этих вопросах науке очень сильно помогли близнецы. Наблюдая за идентичными людьми, рожденными в одной семье, можно отличить одно от другого и сделать общие выводы в вопросах генетики и психики человека. Давайте подробнее разберемся в близнецах. Какие они бывают и какой вклад в науку принесло их существование?
Вылитый Я!

Разбираемся с зиготами

Мы привыкли делить людей, рожденных одновременно одной женщиной, на две группы – по принципам их идентичности между собой. Если похожи – значит близнецы, а если разные – то двойняшки. Но это звучит не совсем корректно. Обе группы по научной терминологии называются близнецами, разница лишь в том, что первые – гомозиготные, а вторые – гетерозиготные (еще говорят – однояйцевые и разнояйцевые).

Открываем учебник по биологии за 8-й класс и вспоминаем, что зигота – это оплодотворенная клетка. Это самая ранняя стадия развития любого млекопитающего. Она образуется после проникновения 1 сперматозоида в 1 яйцеклетку. Обычно это предполагает одноплодную беременность, но если в процессе развития такая зигота разделится на две или более части, то получатся те самые похожие друг на друга как две капли воды близнецы. Они обязательно будут однополыми, с одной группой крови, одинаковым генотипом и ДНК. У них даже отпечатки пальцев будут практически идентичны: разные, но будто нарисованные по одному шаблону, эквивалентному количеством линий и углублений.

Ученые криминалисты все же научились находить в ДНК таких близнецов различия на основе анализа эпигенетического метилирования ДНК. Эпигенетические факторы появляются в результате смены образа жизни, стрессов, вредных привычек, окружающей среды и влияют на активность определенных генов, но не меняют саму структуру генома. Однако в молодом возрасте этих факторов еще недостаточно для различия ДНК однояйцевых близнецов.

Что касается гетерозиготных близнецов, то здесь в процессе зачатия участвуют два или более сперматозоида и две или более яйцеклетки. Сколько их будет, столько и получится зигот. Такие близнецы могут быть не сильно похожи друг на друга, иметь разную половую принадлежность, группу крови и структуру ДНК. Более того, могут быть зачаты с разницей в несколько дней. И, да, даже от разных отцов. Такое явление называется суперфекундация. В выборке пар, решивших установить отцовство своих близнецов, таких случаев всего 2,4 %. Однако у животных это встречается гораздо чаще. Бездомные собаки могут приносить помет щенков, у которых все отцы будут разные.

образование однояйцевый и многояйцевых близнецов, схема

В целом, для большинства животных, в отличие от нас, многоплодная беременность является нормой, а среди их детенышей практически не встречаются гомозиготные близнецы. Хотя, будем честны, вряд ли кто-то из ученых брался за детальное исследование этого вопроса. Но есть одно уникальное животное, которое в абсолютном числе случаев приносит четырех идентичных гомозиготных близнецов! Это броненосец. У самки броненосца созревает лишь одна яйцеклетка и после оплодотворения делится на 4 части. Почему так происходит? Броненосцы – крайне ленивые зверьки, период их бодрствования длится немногим более 5 часов, остальное время они спят. Чтобы избежать инбридинга (скрещивания между братьями и сестрами), они рожают именно гомозиготных близнецов. Как мы знаем, такие близнецы обязательно будут однополыми, и для продолжения рода им все же придется вылезти из своих нор и найти себе пару за пределами своей семьи.

Четыре самца-близнеца броненосцаЧетыре самца-близнеца броненосца. Фото: Nebraska Wildlife Rehab, omaha.com

Вероятность многоплодной беременности у человека зависит от нескольких факторов. Например, у чернокожих такая беременность встречается намного чаще, чем у азиатов. Также шансы увеличиваются с возрастом женщины. А если в роду пары были случаи рождения близнецов, то вероятность многоплодной беременности становится еще больше. Гетерозиготные близнецы раньше появлялись в 1 из 80 случаев зачатия. Гомозиготные же – в 4 из 1000. В связи с развитием репродуктивных технологий (таких как гормональная терапия или процедура искусственного оплодотворения ЭКО) близнецов на свет стало появляться все больше, но именно разнояйцевых. Ведь, чтобы повысить шансы успешной беременности, женщине подсаживают несколько оплодотворенных яйцеклеток. С 80-х годов количество случаев рождения гетерозиготных близнецов увеличилось в Северной Америке на 71 %, в Европе – на 60 и в Азии – на 32 %. А вот на вероятность рождения однояйцевых это никак не повлияло, и она по-прежнему остается неизменной.

Самое большое количество близнецов, рожденных одновременно, – 11. Таких случаев в истории зафиксировано два (в 1971 году – в Филадельфии, и в 1977 году – в бангладешском городе Багерхате), однако все они погибли. А вот максимальное количество выживших достигало 10 детей (в Испании – в 1924 году, в Китае – в 1936 году и в Бразилии – в 1946 году).

Вас один или два?

Бывают случаи, когда многоплодная беременность проходит не совсем удачно. Если разделение яйцеклетки происходит не по стандартному сценарию (на 6-й день), а через 2 недели после оплодотворения, то полное разъединение близнецов становится, увы, невозможным. Так на свет появляются сиамские близнецы. Вероятность их рождения на свет равна примерно одному случаю на 200 000. И около половины из них рождаются мертвыми. Сиамские близнецы чаще всего женского пола (70–75 %).

Такие близнецы делятся на очень большое количество разных групп. Некоторые могут иметь лишь небольшие сросшиеся участки тела, при которых внутренние органы у каждого из близнецов свои. Другие могут иметь одно тело на двоих, но при этом две головы и два мозга. Самые известные из таких близнецов, живущие в наше время (причем живущие полной жизнью!), – сестры Хенсел.

Эбигейл и Бриттани Хенсел родились в 1990 году в Миннесоте. Они близнецы-дицефалы. Часть их внутренних органов общая, но сердце и желудок у каждой свои. А также они имеют 4 легких. Каждая из сестер чувствует только свою половину тела. Девушки мастерски научились ходить, выполнять бытовые дела и даже получили водительские права (каждая свои). Глядя на них со стороны, невозможно сказать, что они не единый слаженный организм, а два разных человека, управляющие только своей половиной тела. Представьте, что вы ведете машину вдвоем с каким-то другим человеком, но отвечаете только за правую или левую часть работы водителя.

близнецы-дицефалы Бриттани и Эбби за рулем машиныБриттани и Эбби за рулем машины. youtube.com

У Эбигейл и Бриттани разные характеры и увлечения, но общее дело они в итоге нашли. Сестры окончили университет (у них собственные отдельные дипломы, а на контрольных им давали разные варианты работ) и работают преподавателями математики в начальных классах. Правда, зарплату девушки получают одну на двоих, так как выполняют работу одного учителя.

Другие известные всему миру сиамские близнецы проживали в СССР. Сестры Кривошляповы родились в 1950 году с двумя головами, четырьмя руками и тремя ногами (третья была на самом деле двумя сросшимися). Такие близнецы, сросшиеся в нижней части тела, называются ишиопаги.

Сестры Кривошляповы, ишиопагиСестры Кривошляповы. Фото: Nikolai Ignatiev / Alamy, thesun.co.uk

Маша и Даша Кривошляповы прожили рекордно долгую, хоть и не очень счастливую жизнь. Они умерли в 53 года. К концу жизни сестры страдали алкоголизмом, и Маша умерла во сне от инфаркта. Проснувшись, Даша вызвала скорую. Но, к сожалению, смерть одного сиамского близнеца неизменно влечет за собой и смерть второго. Из-за наличия общей кровеносной системы Даша умерла через 17 часов после сестры от интоксикации организма.

Но есть и еще более уникальные случаи, когда в одном теле «живут» два человека, а сам человек может об этом и не догадываться. И это вовсе не про психические расстройства, а все про тех же самых близнецов. Только близнецов-паразитов.

В 2002 году 26-летняя беременная мать троих детей Лидия Фэрчайлд подала в суд, чтобы взыскать алименты с мужа. Они недавно развелись, и девушка находилась в очень трудном финансовом положении. Суд назначил экспертизу ДНК детей – это стандартная процедура в таких случаях. Но вместо алиментов Лидия получила приглашение на допрос в полицию. Ее муж по результатам теста являлся отцом всех ее троих детей, но вот она не была их матерью. Вероятность родства составляла 0 %.

Все ополчились на Фэрчайлд, предполагали, что она не та, за кого себя выдает, но и муж, и акушер-гинеколог подтверждали, что именно она является матерью этих детей. Было принято решение ждать появления на свет четвертого малыша и проводить экспертизу заново. И вот, долгожданный ребенок рождается, и снова совпадение – 0 %. Тогда ученые предположили, что у Лидии был близнец-паразит, которого девушка поглотила еще в утробе, и он стал частью ее тела. Это подтвердилось. ДНК органов репродуктивной системы Лидии совпадало с ДНК ее детей на 99 %. Таких людей называют химерами, и науке известно лишь около 40 подобных случаев.

Один из случаев химеризма был зарегистрирован в 1953 году, когда англичанка Эрин Мартин сдавала кровь на донорство. Ее клетки крови принадлежали двум разным группам.Химеризм может возникнуть и искусственным путем – в результате пересадки человеку донорских органов (костного мозга или стволовых клеток, переливания крови).Гетерохромия - различный цвет глаз, фотоru.freepik.com
Гетерохромия (различный цвет глаз у человека) может являться одним из признаков химеризма.

Помимо того, что близнец-паразит может «спрятаться» внутри вашего организма, он может быть и снаружи. Люди, рожденные с дополнительными конечностями, частями тела или с черепно-лицевым дублированием – чаще всего результат частичного поглощения сестры или брата. Но сиамскими близнецами их назвать нельзя, так как второй «человек» не имеет собственного сознания.

Близнецы-паразиты, иллюстрацияБлизнецы-паразиты. commons.wikimedia.org, zmescience.com

Реально ли встретить своего двойника?

19-летний Роберт Шафран поступил в Нью-Йоркский колледж. Он приехал заселяться и впервые прогуливался по кампусу, когда его кто-то окликнул: «Эдди!» Роберт не совсем понял, что происходит. Студенты явно путали его с кем-то другим. Позже выяснилось, что на втором курсе в этом же колледже учится парень, как две капли воды похожий на него, и зовут его Эдвард Галланд. Ребята встретились и не поверили своим глазам. Они словно смотрели не друг на друга, а в зеркало. Даже голоса у них были почти идентичны. Кроме внешности совпадал и тот факт, что их обоих усыновили еще в младенчестве, и дата рождения у них оказалась общая. Значит, они не двойники, а братья-близнецы! История об их воссоединении прогремела по всем новостям.

Дэвид Келлман смотрел телевизор и тоже не поверил своим глазам. На экране были Роберт и Эдвард, выглядящие точь-в-точь как он! Дэвид нашел телефон одного из братьев и приехал к ним. Так история стала не о двух, а о трех воссоединившихся близнецах. Но кто же разлучил их? И зачем?

Разлученные в младенчестве братьяРазлученные в младенчестве братья. Фото: Getty Images, mirror.co.uk

Раньше часто братьев и сестер направляли в разные семьи, так как мало кто был способен усыновить двух детей сразу. Одного пристроить в приемную семью гораздо проще. Но с этими мальчишками было не все так просто. Мальчики родились на свет в 1961 году, их мать сразу отказалась от детей, так как была подростком. До 6 месяцев братья находились вместе, а затем стали невольными участниками эксперимента по разлучению. Ученые хотели выяснить, насколько воспитание, среда обитания, социальный статус семьи и ее финансовые возможности повлияют на характер близнецов. Поэтому Эдвард, Дэвид и Роберт были направлены в разные семьи, находящиеся в более чем 100 милях друг от друга.

Усыновление в те годы происходило под строго секретным грифом, приемные родители подписывали договор о том, что обязуются никогда не искать биологических родственников ребенка. Но у наших ребят помимо договора еще были частые проверки психолога, который приходил наблюдать за каждым из близнецов. В агентстве говорили, что это стандартная процедура, при этом записывая поведение близнецов на камеру. Профессор Питер Нойбауэр навещал близнецов лично каждый год, чтобы отметить, есть ли у них общие привычки и паттерны поведения, несмотря на разные условия. Роберта поместили в богатую семью, его родители были врачом и юристом, Эдварду выпало жить в семье среднего класса, а Дэвид отправился в бедную семью простых рабочих. Конечно, об этичности такого эксперимента в те годы никто не задумывался.

Питер НойбауэрПитер Нойбауэр. wikipedia.org

Когда эта информация вскрылась, в разных уголках США начали находиться люди с такой же историей. Общее количество разлученных близнецов, участвовавших в эксперименте Нойбауэра, по разным подсчетам составляет до 20 пар. Точное количество пока неизвестно. Все данные хранятся в архиве Йельского университета и доступ к ним закрыт до 2065 года.

Как утверждают сами братья, то, что они находились в разной среде обитания и семьях, никак не сказалось на их характере. Они имели общие привычки, увлечения, выбирали похожих девушек, курили одну и ту же марку сигарет и страдали психическими расстройствами. Двое из парней (Эдвард и Дэвид) даже лежали в психиатрических клиниках, а в 1995-м Эдвард и вовсе застрелился. Это генетика?

Как мы знаем, характеры близнецов, даже растущих в одной семье, могут сильно отличаться. У них бывают кардинально разные привычки, увлечения, они ведут отличный друг от друга образ жизни. Это исследует генетика поведения. С помощью близнецов легче всего определить, что из этого формирует среда, а что наследственность, особенно если брать большую выборку пар (от разлученных в детстве или позднее до проживших вместе практически всю свою жизнь). Однако следует отметить, что ученые делают некоторое количество так называемых «допущений» в своих исследованиях. Все же близнецы не клоны, и у них есть два разных родителя. Опять же, из школьной биологии мы знаем, что есть доминантные и рецессивные гены. И близнецы могут взять от отца и матери совершенно разный набор. Поэтому тут присутствуют некие «обобщения» исследуемых братьев и сестер.

В России в 1990–2000-х годах взяли выборку из 100 пар близнецов и с помощью энцефалограммы выяснили, что интеллектуальные способности изначально заложены в человеке вместе с генами. Второе исследование из Санта-Барбары также подтвердило выводы российских ученых, дополнив, что еще несколько факторов влияет на развитие интеллекта у человека, однако эти факторы тоже являются генетическими. Поэтому некоторая схожесть увлечений Дэвида, Эдварда и Роберта этим может объясняться.

По наследству передаются и психические расстройства (шизофрения – в 80–85 % случаев, депрессия – в 67–76 %). Неудивительно, что наши разлученные тройняшки имели подобные проблемы. Однако вероятность не равна 100 %, поэтому, если вы знаете, что ваши ближайшие родственники страдали какими-то заболеваниями психики, у вас есть шанс обустроить свою жизнь так, чтобы обойти это стороной.

Также, как было упомянуто выше, наши тройняшки находили себе похожих девушек. И это неудивительно. Австралийские ученые исследовали 4000 пар близнецов и пришли к выводу, что то, что мы ищем в своих партнерах важные для нас качества, – генетически заложенный в нас механизм.

Еще забавно, что у родственников (даже если они никогда друг друга не видели) будут общие семейные жесты и мимика. Они имеют генетическую основу и передаются по наследству. Поэтому мы неосознанно повторяем какие-то движения или гримасы наших родителей. Но вот что касается одной марки сигарет на троих, то вряд ли это можно приписать генетике. Скорее всего, данный фактор – простое совпадение и маркетинг табачных компаний.

Хоть Дэвид, Роберт и Эдвард оказались реальными братьями, разлученными в младенчестве, есть ли шанс человеку, не имеющему близнеца, посмотреть на живую свою копию? Есть. Считается даже, что у абсолютно каждого из нас в каком-то уголке мира есть двойник. Канадский фотограф Франсуа Брюнель решил найти таких людей и сделать с ними серию фотографий. Его проект называется I’m Not a Look-alike («Я не похож»).

Проект фотографа Франсуа Брюнеля «Я не похож»Проект фотографа Франсуа Брюнеля «Я не похож». creapills.com

Фотограф путешествует по миру и находит чрезвычайно схожих внешне людей в разных точках планеты, а затем делает снимок, где они стоят рядом. Если вы знаете пару двойников, которых можно запечатлеть на фото, или если вы один из них, можете подать заявку на сайте Франсуа.

Наука

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

OK OK OK OK OK OK OK