Замысел. Как ДНК делает нас теми, кто мы есть
Шрифт:
В 1983 году я был в составе американской делегации, приглашенной в Советский Союз для изучения развития детей в детских садах, чем Советы по праву гордились. Привлекательность для нас заключалась в том, чтобы иметь возможность побывать в тех частях Советского Союза, которые жители Запада редко могли увидеть в те дни. Я задавался вопросом, почему меня пригласили, потому что в то время мои исследования показывали генетическое влияние в младенчестве, а генетика не была политкорректной в Советском Союзе, потому что окружающая среда считалась самой важной. Я пришел к выводу, что идея генетики была на самом деле приемлема для Советов, когда речь шла о маленьких детях, потому что смысл их программы интенсивной коммунальной помощи детям младшего возраста заключался в аккультурации детей в коммунистическом обществе, стирании следов их животной природы, которая включает их генетическую предрасположенность. Таким образом, было допустимо продемонстрировать, что у нас есть генетическое влияние на раннем этапе, поскольку предполагалось, что оно не может иметь значения в более позднем развитии.
Не существовало доказательств в поддержку этой советской гипотезы о том, что наследственность исчезает после детства . Вместо этого исследования в то время начинали показывают обратное: что ДНК имеет большее значение с течением времени. Исследование близнецов в Луисвилле впервые показало, что наследуемость интеллекта увеличивается в младенчестве и детстве. В 1983 году он сообщил о результатах двадцатилетнего исследования 500 пар близнецов, обследованных четырнадцать раз от младенчества до подросткового возраста. Однояйцевые близнецы стали более похожими по интеллекту от младенчества до подросткового возраста, при этом корреляция однояйцевых близнецов увеличилась примерно с 0,75 до 0,85. Напротив, разнояйцевые близнецы стали менее похожими, примерно с 0,65 до 0,55. Поскольку наследуемость оценивается по разнице между корреляциями однояйцевых и разнояйцевых близнецов, эта модель результатов предполагает увеличение наследуемости — с примерно 20 процентов в младенчестве до примерно 60 процентов в подростковом возрасте.
Хотя лонгитюдные результаты показали устойчивую картину увеличения наследуемости, относительно небольшой размер выборки из 500 пар близнецов не имел достаточной мощности, чтобы показать, что это изменение было статистически значимым. Тем не менее, драматическое подтверждение этого вывода пришло из нашего проекта по усыновлению в Колорадо. Корреляция между интеллектом не приемных родителей и их детей увеличилась примерно с 0,1 в младенчестве до 0,2 в детстве и 0,3 в подростковом возрасте, как показали многие другие исследования. Наиболее примечательным открытием было то, что один и тот же паттерн увеличивающегося сходства был обнаружен у приемных детей и их биологических родителей, которых приемные дети не видели с первых дней жизни. К шестнадцати годам корреляция интеллекта у приемных детей и их биологических родителей была такой же, как и у детей, воспитанных биологическими родителями. Корреляция между этими приемными детьми и их приемными родителями, которые разделяют воспитание, но не природу, колебалась около нуля.
Дальнейшее подтверждение гипотезы об увеличении наследуемости было получено в 2010 году консорциумом исследований близнецов, в котором были собраны данные об интеллекте 11 000 пар близнецов из четырех стран, что представляет собой большую выборку, чем все предыдущие исследования вместе взятые. Эти исследования показали, что наследуемость интеллекта значительно увеличивалась от детства к юности и юношеской взрослой жизни, с 40 до 55 и до 65 процентов.
Наконец, в 2013 году метаанализ объединил результаты всех исследований интеллекта близнецов и усыновлений и подтвердил увеличение наследуемости в процессе развития. Эти исследования были сосредоточены на развитии до раннего взросления, потому что это возраст большинства образцов в поведенческих генетических исследованиях. Немногочисленные доступные исследования более поздней жизни предполагают, что повышение наследуемости продолжается на протяжении всей взрослой жизни и достигает примерно 80% наследуемости в возрасте шестидесяти пяти лет.
50-процентная наследуемость интеллекта — это всего лишь среднее значение за всю жизнь по всем исследованиям. Впечатляющее увеличение наследуемости с 20 % в младенчестве до 40 % в детстве и 60 % во взрослом возрасте выделяется из другие черты, которые показывают небольшие изменения в развитии наследуемости, особенно в личности и успеваемости в школе.
В этом контексте результаты школьной успеваемости вызывают удивление. Поскольку интеллект в значительной степени коррелирует с успеваемостью в школе, можно было бы ожидать, что школьная успеваемость продемонстрирует аналогичную модель увеличения наследуемости. Тем не менее, мы не находим никаких изменений в развитии наследуемости школьных достижений ни по одному предмету в лонгитюдном исследовании близнецов TEDS, даже несмотря на то, что мы обнаруживаем увеличение наследуемости интеллекта. На самом деле наследственность школьная успеваемость составляет около 60 процентов в течение школьных лет, что выше, чем наследуемость интеллекта, которая составляет около 40 процентов.
Как это может быть? Одно из возможных объяснений состоит в том, что всеобщее образование в младших классах школы уменьшает неравенство в таких навыках, как чтение и математика, на которые нацелены тесты на школьную успеваемость, и это приводит к высокой наследуемости даже в первые несколько лет обучения в школе. Напротив, в школах не учат интеллекту, поэтому его наследуемость увеличивается в процессе развития, когда дети выбирают и создают свою собственную среду, соответствующую их генетической склонности к обучению. Другими словами, обучение основам грамотности и счета в раннем школьном возрасте в значительной степени стирает различия в окружающей среде, оставляя генетику основной причиной различий между детьми в этих навыках. Наследуемость интеллекта увеличивается в школьные годы, так что к средней школе она догоняет наследуемость школьных достижений. Более того, когда дети приобретают базовые навыки письма и счета, они могут использовать эти навыки в качестве инструментов для обучения в целом, что способствует процессам корреляции генотипа со средой, ответственным за повышение наследуемости интеллекта.
Это может быть общим объяснением огромного увеличения наследуемости интеллекта в процессе развития. Хотя наша унаследованная последовательность ДНК не меняется после момента зачатия, эффекты генов могут меняться с течением времени. Например, мужское облысение в значительной степени передается по наследству, но эффекты этих генов не проявляются до тех пор, пока гормоны не изменятся в среднем возрасте. Важным психологическим примером является шизофрения, для которой средний возраст начала — ранний взрослый возраст. Трудно обнаружить какие-либо различия в детстве у лиц, у которых впоследствии диагностируют шизофрению. Вполне вероятно, что гены, которые способствуют дезорганизованному мышлению, галлюцинациям и паранойе, характерным для шизофрении, не действуют до тех пор, пока мозг не разовьется до высокого уровня символического мышления в раннем взрослом возрасте.
Одно из возможных объяснений растущей наследуемости интеллекта состоит в том, что все больше генов подключаются к сети, чтобы влиять на интеллект, возможно, потому, что мозг становится все более сложным. Однако эта разумная гипотеза кажется маловероятной, поскольку генетические исследования разных возрастов показывают, что одни и те же гены влияют на интеллект от детства до взрослой жизни. То есть гены в значительной степени ответственны за стабильность от возраста к возрасту, в то время как окружающая среда ответственна за возрастные изменения, что оставляет открытым вопрос о том, почему увеличивается наследуемость.
Этот вывод о генетической стабильности был сделан в результате исследований, называемых лонгитюдными исследованиями, в которых неоднократно измерялись близнецы на протяжении многих лет. Вместо того, чтобы оценивать генетический и средовой вклад в изменчивость интеллекта в одном возрасте, можно оценить генетическое и средовое происхождение возрастных изменений и преемственности. Используя упомянутый ранее многофакторный генетический анализ, мы можем изучить степень, в которой генетические эффекты в одном возрасте коррелируют с генетическими эффектами в другом возрасте, или генетическую корреляцию. По сути, вместо корреляции оценок близнецов в одном возрасте многофакторный генетический анализ сопоставляет оценку одного близнеца в одном возрасте с оценкой другого близнеца в другом возрасте и сравнивает эти корреляции разновозрастных близнецов для однояйцевых и разнояйцевых близнецов .
Этот тип анализа показывает, что генетические эффекты на интеллект весьма стабильны от возраста к возрасту. Например, в ЭТДП генетическое влияние на интеллект в 2-м классе коррелирует с генетическим влиянием на интеллект в 4-м году на 0,7 . Генетическая корреляция от возраста к возрасту становится еще больше после детства . Недавнее исследование ДНК решительно подтверждает эти результаты исследований близнецов, обнаружив 90-процентное совпадение генов, влияющих на интеллект в детстве и взрослом возрасте.
Если генетические эффекты очень стабильны от возраста к возрасту, то как наследуемость интеллекта может так сильно увеличиваться в процессе развития? Наиболее правдоподобная возможность состоит в том, что небольшие импульсы генетики на ранних стадиях развития усиливаются с течением времени. То есть одни и те же генетические факторы снежным комом приводят к все более и более масштабным последствиям, и этот процесс известен как генетическая амплификация.
Генетические эффекты могут усиливаться по мере того, как мы все больше выбираем, модифицируем и создаем среду, соответствующую нашим генетическим склонностям. Например, дети с генетической склонностью к высокому интеллекту, скорее всего, будут читать книги и выбирать друзей и хобби, которые стимулируют их когнитивное развитие. Это активная модель опыта, упомянутая ранее. Хотя исследования близнецов подтверждают эту модель, революция ДНК даст окончательные результаты. По мере того, как мы начинаем находить различия ДНК, которые объясняют наследуемость интеллекта в каждом возрасте, гипотеза амплификации предсказывает, что одни и те же различия ДНК будут связаны с интеллектом в детстве, юности и взрослой жизни, но со временем они будут оказывать большее влияние. к.