Ученые выловили двухголовую акулу

Подобные аномалии довольно редки, потому новый случай удостоился отдельной научной статьи в Journal of Fish Biology. Исследователи из Мичиганского государственного университета поясняют, что намного чаще ученым попадаются двухголовые ящерицы и змеи, но это может не отражать истинной картины. «Этих животных, — говорит Майкл Вагнер, ассистент-профессор и один из авторов открытия, — часто разводят в неволе, поэтому появление аномалий проще обнаружить». Акулы, в отличие от змей и ящериц, очень редко размножаются на глазах у человека, а двухголовые особи как правило живут очень недолго и не дорастают до взрослого возраста.

Описываемый экземпляр был извлечен одним из рыбаков, поймавших самку акулу-быка и вскрывшего ее матку. Эти крупные рыбы живородящи, у них за раз появляется до 13 мальков и длина рыбок при рождении составляет примерно 60 см (взрослая особь — 3,5 метра). Двухголовая особь была доставлена исследователям и те даже не решились вскрывать уникальную находку: чтобы сохранить ее в целости и сохранности, биологи воспользовались магнитно-резонансным томографом.

Томография показала наличие двух разных сердец, желудков и, естественно, всех органов выше. А вот хвост у этой особи (или особей?) был общий — подробное исследование таких редких экземпляров может помочь понять общие закономерности развития эмбрионов и пролить свет не только на аномальные, но и вполне нормальные физиологические процессы. Исследование генетиками плодовых мушек с дополнительными ногами вместо глаз в свое время позволило открыть гены, отвечающие за определение у эмбрионов как оси «голова-хвост», так и более тонких разделений — гены Hox отвечают, например, за развитие пальцев на конечностях.

Экология тут не при чем

Отдельно Вагнер предупреждает о том, что не стоит связывать находку с загрязнением окружающей среды. Да, рыба выловлена в Мексиканском заливе, где ранее произошел разлив нефти. Но «после» не означает «вследствие» — как уже было сказано, множество животных регулярно рождает подобных двухголовых детенышей и в самых благоприятных условиях. Более того, даже у человека порядка трети всех оплодотворенных яйцеклеток покидают матку даже не встраиваясь в ее стенку — и причиной тому являются в том числе аномалии развития; во всех животных, включая и нас с вами, встроен естественный механизм защиты от критических ошибок развития.

Кстати, врожденные аномалии вроде двухголовости или неправильной формы конечностей — вовсе не обязательно мутации. Более того, мутациине тождественны наследственным нарушениям, поэтому выше в тексте вы не увидите ни одного предложения про «пойманную учеными акулу-мутанта». Начнем с мутаций, как наиболее популярного понятия.

Кто такие мутанты? Мы с вами

Мутации это изменения ДНК, которые вовсе не столь уж редки, как принято думать — любой новорожденный ребенок имеет их примерно полсотни на 3,5 миллиарда нуклеотидных пар; большинство мутаций безвредны и никак себя не проявляют. Еще какая-то часть вредна или летальна, но некоторые, напротив, приносят пользу. Или, что бывает тоже довольно часто, может принести пользу в определенных условиях. У жителей Африки, например, часто встречается ген, который повышает устойчивость к малярии — но при этом увеличивает риск серповидно-клеточной анемии.

Каждый ген существует в нескольких разновидностях (аллелях, как говорят генетики) и часто нельзя сказать, какая же из них «лучше». Риск малярии или риск анемии — что хуже? Высокая вероятность меланомы или дефицит витамина D? Какие-то ныне неудачные гены, обуславливающие, скажем, подверженность болезни Альцгеймера, могли тысячу лет назад спасать от давно забытой болезни, а естественный отбор, действовавший на жителей Южной Африки, вряд ли предполагал их переселение в пасмурные северные страны.

Откуда берутся уродства?

Двухголовая рыба могла появиться без всяких генетических аномалий — просто в нужный момент времени клетки эмбриона разделились лишний раз или переместились не туда, куда нужно. Такие сбои довольно редки, однако не невозможны; их вероятность повышается при воздействии некоторых химических веществ — печально известным примером является талидомидовая катастрофа. Очень важно понимать, что такие нарушения не могут передаваться по наследству!

Наследование без мутаций

Сравнительно недавно генетики разделили наследственные и генетические заболевания. Во всех наших клетках совершенно одинаковый набор генов, однако в каждой конкретной ткани они включают только те гены, которые нужны для конкретных же задач — клеткам сердца вовсе не нужны ферменты клеток печени или тем более твердая оболочка остеоцитов, клеток костной ткани. Кажды ген может быть включен или выключен за счет обратимой (в отличие от мутаций!) химической модицикации ДНК или перестройки хромосомных белков.

Эти «выключатели» передаются по наследству и доказано, что в ряде случаев такое наследство приводит к повышению риска определенных заболеваний. Курение матери во время беременности способно увеличить риск астмы не только у ребенка, но и у внуков — по крайней мере, подобный эффект продемонстрирован у крыс.