Но сперва я бы хотел разъяснить, почему так отличаются наши тела, но не ДНК. Откуда берутся такие большие различия между телами мужчин и женщин, если их строение восходит к практически идентичному чертежу ДНК? Как мы уже знаем, один наш рост определяют около ста тысяч букв. Кроме того, тела мужчин и женщин отличаются не только из-за половых хромосом – в них просто нет места для такого объема информации. И чертеж действительно формируют не только половые хромосомы. Это подтверждают и другие исследования, посвященные генам, влияющим на такие качества, как рост, – согласно им, эти гены есть повсюду. Остается вопрос: как у индивидов с почти идентичным набором генов могут быть такие разные тела, как у самок и самцов павлина или у мужчин и женщин?
Чтобы разобраться в этом, нам придется начать с самого начала. В момент зачатия мы абсолютно равны, или, как сказала бы моя младшая дочь, небинарны. Биологический пол определяется в момент зачатия[41]. Но независимо от того, получится ли из группы клеток мальчик или девочка, в самом начале все мы удивительно похожи и некоторое время даже одинаково организованы. Когда оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, появляется шарик из клеток. Мужской шарик выглядит точно так же, как женский. Это запрограммированное развитие продолжается до тех пор, пока в шарике, который профессионалы именуют морулой, не станет ровно тридцать две клетки. Тогда в нем формируется пространство, как внутри футбольного мяча, и морула становится бластулой. Но идентичность еще сохраняется.
Клетки внутренней поверхности бластулы – одно из самых потрясающих чудес природы. Умей они говорить, они бы смело сказали, что могут стать кем захотят. Уже во взрослой жизни наши клетки обретут четкую специализацию. Белая клетка крови не сможет перескочить в команду клеток печени. Нервная клетка сможет выполнять поразительные задачи, но ничего не сможет сделать в составе сердечной мышцы. Но эмбриональные стволовые клетки внутренней поверхности бластулы все еще плюрипотентны. Это означает, что они могут развиться в любую из 220 различных типов клеток нашего организма. Можно даже взять одну из этих клеток и вырастить из нее нового человека. Буквально двадцать лет назад эмбриональные стволовые клетки человека выделили из совокупности других клеток и научились их выращивать. Эта работа, проведенная ветеринаром и биологом Джейми Томсоном, является одним из важнейших научных открытий современной биологии[42], [43]. В результате мы получили возможность изучать процессы развития, как раньше и не могли помечтать. Пока я все это рассказывал, наш комок, начавшийся с одной клетки, а затем ставший полым шариком, развивается еще дальше. Его следующий этап тоже можно назвать чудом. Готовый индивид должен стать достаточно странной конструкцией. Задумывались ли вы о том, что все мы в сущности построены как трубки внутри трубки? Представьте, что вы взяли в руки воздушный шарик, надавили на него указательными пальцами с разных сторон, и ваши пальцы как по волшебству прошли сквозь него и соединились. Получился канал (или трубка), пронзающий шарик насквозь. Все, что находится внутри канала, например ваши пальцы, связано с миром за пределами шарика, а не с его внутренностями. Так же и с вашим желудочно-кишечным трактом. Живот кажется центром тела, но на самом деле его внутренняя часть никаким телом не является. Это часть внешнего мира, заключенная внутри. Если бы вы смогли вытянуться достаточно сильно, можно было бы заглянуть вам в рот и увидеть все, аж до… ну, вы поняли. Эта конструкция двойной трубки закладывается, когда бластула словно втягивается в себя. Этот процесс называется гаструляцией. Так формируется внутренняя трубка, будущий желудочно-кишечный тракт. В это же время вокруг этой трубки образуются три слоя клеток, из которых разовьются все органы: энтодерма, мезодерма и эктодерма[44].
Полное равенство еще соблюдается, но уже скоро оно закончится. В среднем слое, мезодерме, уже формируются складки, длинные цепочки клеток, из которых возникнут внутренние органы. Одной из них является мочеполовая складка. Из нее сформируются почки будущего человека и множество других органов, которые нам пока не очень интересны. Но именно здесь находятся клетки, которые скоро нарушат равенство. Эти предшественницы половых желез – гонад – пока не решили, будут ли они продуцировать мужской половой гормон тестостерон или женский эстроген[45]. Они еще могут пойти тем или иным путем, а индивид еще может стать как мальчиком, так и девочкой. Но комок клеток вот-вот достигнет точки невозврата.
Живот кажется центром тела, но на самом деле его внутренняя часть никаким телом не является. Это часть внешнего мира, заключенная внутри.
Мужская Y-хромосома маленькая и содержит совсем небольшое количество генов. Но в 1990-х годах стало ясно, что одного из них, SRY, достаточно, чтобы определить будущее всех клеток и органов индивида в течение следующих восьмидесяти лет[46], [47]. После формирования мочеполовой складки ген SRY начинает производить свой белок, TDF[48]. Он связывается с особыми участками ДНК в различных частях генома и запускает процесс. Гены, входящие в TDF, активизируют другие гены, а их продукты включают или выключают гены, находящиеся во всех хромосомах.
Выживание диктует разные подходы, если вам достаточно думать лишь о себе или если вы носите в себе огромный инкубатор с паразитом.
Эти «выключатели» определяют выбор одной из двух пересекающихся, но частично отличающихся, программ генетической активности. Из всех генетических продуктов, которые можно синтезировать по чертежу кода ДНК, будущий индивид будет производить либо один, либо другой набор. Чаще всего разница состоит в том, какое количество генетического продукта будет синтезировано. В других случаях вопрос в том, будет ли он синтезирован вообще.
Запускается программа, ведущая к тому, что наши бывшие небинарные гонады определяются с выбором. Если TDF начал свою работу, они становятся клетками, производящими тестостерон[49]. В ином случае они становятся клетками фолликулов, способными синтезировать эстроген.
Затем половые гормоны берут на себя руководство процессом, определяющим, каким образом будут организованы основные части тела. Их естественной мишенью становятся половые органы. При наличии тестостерона формируются яички. В то же время другой вид клеток[50] вырабатывает гормон, подавляющий формирование яичников. И напротив, если программа с TDF не запущена, яички не образуются, а яичники развиваются вместе с маткой и остальными частями женской репродуктивной системы.
Таким образом, перед нами два совершенно разных результата одного и того же чертежа. В первом случае – гормональные железы, которые будут работать в среднем восемьдесят лет, и клетки, способные производить половые клетки практически все это время. А также простой аппарат для передачи этих клеток партнеру. И все. Во втором случае – гормональные железы, способные работать примерно вполовину меньше других органов. Ограниченный капитал, состоящий из менее полумиллиона яйцеклеток, каждая из которых заключена в сложную структуру поддержки, фолликул. И репродуктивный аппарат, настолько утонченный в своей организации, что его до сих пор непросто понять. В нем и происходит чудо, когда одна клетка, оплодотворенная яйцеклетка, развивается в полноценного индивида, покидает суперустройство в женском теле и пытается самостоятельно выжить.
Мало что на свете способно так завораживать, потрясать и восхищать, как происхождение жизни. Но к чему этот краткий курс эмбриологии и дифференциации половых органов в книге о функциях мозга? Все совершенно логично. Обычно мы пытаемся постепенно узнавать что-то новое о тех или иных вещах и редко наблюдаем их во взаимосвязи. Давайте вспомним основной принцип: мозг – это разросшийся ганглий, эдакий сервопривод[51], отвечающий за перемещение нашего тела, чтобы оно могло выжить, найти еду и успешно произвести потомство. Выходит, что наши разные тела и репродуктивные органы должны были сформировать разные мозги и виды поведения, чтобы максимально приспособиться к среде в ходе человеческой эволюции. Выживание диктует разные подходы, если вам достаточно думать лишь о себе или если вы носите в себе огромный инкубатор с паразитом, отнимающим большую часть питательных веществ, которые вам удалось добыть, и увеличивающим ваше тело на 10–15 килограммов.
Если кнопка TDF включена, на протяжении всей жизни влиянию гормональной программы подвержен и еще один орган. Из другой цепочки клеток, нервной пластинки, формируется нервная система. В своей основе ее строение зависит от активной гормональной программы. В следующей главе мы рассмотрим, о каких архитектурных принципах идет речь[52].
Какой из этого можно сделать вывод? Форма соответствует содержанию. Эволюционная необходимость выживать и размножаться оставила глубокий след в формировании человека. У каждого из нас есть потенциал развития и в мужчину, и в женщину. Исходное состояние человека и родственных ему видов – это феминизация. Одна генетическая кнопка, продуцирование TDF из маленького гена Y-хромосомы, определяет, что развитие отклонится от исходного женского чертежа и двинется по мужскому пути. В этом случае первичные половые органы, яички и яичники, а также нервная система, формируются по определенному полом типу. И все это несмотря на то, что у мужчин и женщин поразительно схожая последовательность ДНК. Это значит, что потенциал для многих типично мужских или женских механизмов сохраняется даже когда половые гормоны запускают процессы, ведущие к женской или мужской организации тела.
От равенства на начальных стадиях к различиям на протяжении всей жизни. С одной стороны, неистощимый запас простых половых клеток, низкие затраты на их командировку и возможность заниматься этим всю жизнь: распространять половые клетки. А с другой, ограниченное количество драгоценных половых клеток, каждая из которых упакована в дорогой кокон[53]. И сложный механизм, позволяющий оплодотворенной яйцеклетке стать человеком благодаря процессу, в ходе которого она на время захватывает тело носителя, получает привилегию на отбор питательных веществ, даже если их не хватает носителю, и просто утяжеляет тело и подвергает его опасности стать жертвой хищника.
Условия жизни мужчин и женщин радикально отличались сотни тысяч лет. Сложно представить, что это не оставило бы отпечаток на большей части наших органов, включая поведение и структуру мозга. И это неудивительно, если мы говорим о поведении и соответствующих функциях мозга, связанных с выбором партнера, спариванием и стратегиями выживания. А выбор партнера, спаривание и стремление выжить – это 99 % того, чем мы занимались на протяжении 99 % нашей эволюционной истории.