У человека иногда встречается врожденная белая прядь, резко контрастирующая с остальными нормально пигментированными волосами. Она ведет себя как простой доминант при наследовании.
Форма волос. Опять же, прямые и кудрявые волосы, по-видимому, являются отдельными наследуемыми признаками. Кудрявость неполно доминирует над прямыми волосами, причем симплексное состояние дает волнистые волосы.
Не вдаваясь в детали скрещиваний, статистика, собранная мистером и миссис Давенпорт, показывает, что у двух льноволосых родителей дети льноволосые; у двух золотоволосых родителей дети только золотоволосые; у двух родителей со светло-каштановыми волосами дети имеют волосы такого же цвета или светлее, но никогда не темнее; у двух родителей, каждый из которых имеет темно-каштановые или черные волосы, могут быть дети со всеми разновидностями цвета волос. Суммируя ряд рецессивных признаков, Давенпорт отмечает, что у двух голубоглазых, льноволосых или золотоволосых и прямоволосых родителей будут только дети, похожие на них самих.
Рис. 21
Диаграмма, показывающая передачу брахидактилии через пять поколений; черные символы обозначают пораженных индивидов; ♂, мужчина; ♀, женщина (по Фараби).
Нерегулярности. Если доминантный признак или дефект зависит более чем от одного фактора, как это иногда бывает, или если он модифицируется полом или другими условиями, как это верно для определенных признаков, некоторые из которых, такие как цветовая слепота, уже были рассмотрены, то мы обнаружим некоторых внешне не пораженных индивидов, имеющих пораженное потомство. Определенные болезни, например, обычно передаются пораженными членами семьи своим детям в ожидаемом менделевском соотношении для доминантного признака, однако иногда может появиться пропуск поколения, в котором внешне совершенно нормальный индивид передает своим детям то, что, за исключением пропуска в его собственном случае, кажется обычным доминантным признаком. Это случайное отсутствие проявления признака, когда теоретически он должен был бы появиться, несомненно, в некоторых случаях объясняется тем фактом, что на самом деле наследуется тенденция, и, хотя она присутствует у внешне нормального индивида, по какой-то причине само состояние не проявилось. Это может быть особенно верно в случае болезни, которая не проявляется до позднего возраста. В других случаях, несомненно, существуют осложняющие дополнительные условия, которые несколько изменяют поведение признака.
ДРУГИЕ СЛУЧАИ ДОМИНАНТНОСТИ У ЧЕЛОВЕКА
Среди других нормальных признаков у человека, насколько позволяют имеющиеся данные, темная кожа доминирует над светлой; нормально пигментированное состояние — над альбинизмом; а нервный темперамент — над флегматичным.
Цифровые мальформации. Интересным и легко отслеживаемым дефектом является состояние, известное как брахидактилия, при котором пальцы укорочены из-за отсутствия или рудиментарного состояния одного сегмента. Поэтому пальцы кажутся двухфаланговыми, как большой палец. Несколько семей, демонстрирующих этот дефект, были изучены, и он, по-видимому, ведет себя как типичный доминант. Глядя на такую диаграмму (рис. 21, стр. 106), поражаешься тому факту, что только половина детей от большинства скрещиваний проявляет этот дефект, но когда мы вспоминаем, что пораженный родитель, после первого поколения, вероятно, нес это состояние только в симплексной форме и вступил в брак с нормальным индивидом, такой результат — именно то, чего следовало ожидать (см. формулу 2).
Полидактилия (рис. 22, 23, стр. 109, 110) — это состояние, при котором имеются дополнительные пальцы на руках или ногах. Этот признак, за исключением, по-видимому, незначительных исключений в нескольких записях, ведет себя как типичный доминант. Среди других цифровых дефектов, которые наследуются как доминантные, есть состояние, известное как синдактилия (рис. 24, стр. 111), при котором два или более пальца сращены бок о бок. Пример синдактилии, которая, по-видимому, относится к классу признаков, сцепленных с полом, см. на рис. 15, стр. 65.
Дефекты глаз. Врожденная катаракта — еще один не редкий дефект у человека, который передается как доминантный (рис. 25, стр. 112) с периодическими нерегулярностями. Это состояние помутнения хрусталика глаза, которое приводит к частичной или полной слепоте. В статье «Наследственная слепота и ее профилактика» Кларенс Леб (1909) упоминает 304 семьи, родословные которых были опубликованы. Из 1012 детей в этих семьях 589, или 58 процентов, были поражены. Очевидно, что это близко к ожидаемому проценту в случае доминантного признака, где преобладали скрещивания пораженных индивидов с нормальными. Прискорбным обстоятельством этого заболевания с евгенической точки зрения является тот факт, что оно часто бывает пресенильной формы, которая наступает в позднем возрасте, поэтому обычно невозможно предсказать, является ли индивид брачного возраста иммунным или он заболеет позже.
Рис. 22
Рентгенограмма (любезно предоставлена доктором У. Б. Хельмом), показывающая полидактилию на руке ребенка. Генеалогию этого случая см. на рис. 23, стр. 110.
Рис. 23
Диаграмма, показывающая историю полидактилии на протяжении пяти поколений в семье Б——. Индивид, чья рука изображена на рис. 22, стр. 109, относится к пятому поколению. Квадраты представляют мужчин, кружки — женщин.
Еще один дефект глаза, следующий курсу доминантного при наследовании, — это пигментная дегенерация сетчатки, известная как пигментный ретинит. Также вовлекается атрофия зрительного нерва, и конечным результатом является слепота. Еще один пример, часто приводимый, — это наследственная ночная слепота (гемералопия), болезнь, при которой пораженный человек не может видеть ни при каком другом свете, кроме самого яркого. В большинстве пораженных семей конечным исходом обычно является полная слепота. Одна из самых замечательных родословных дефектов у человека, когда-либо собранных, — это родословная этой болезни, опубликованная Неттлшипом. Ему удалось проследить дефект через девять поколений, вплоть до семнадцатого века. Генеалогия включает 2116 человек. Признак ведет себя как простой доминант у мужчин, но часто, хотя и не всегда, женщины могут быть носителями дефекта в передаваемой форме, хотя сами его не проявляют. То есть мужчины, у которых состояние симплексное (Aa), развивают дефект, но женщины с аналогичной симплексной конституцией (Aa) часто — нет. Следовательно, из этого следует, что нормальные мужчины таких линий будут иметь нормальное потомство, но нормальные женщины могут иметь пораженных детей.
Рис. 24
Рентгенограмма (любезно предоставлена доктором У. Б. Хельмом), показывающая частичную синдактилию на каждой руке индивида. Обычно наблюдается некоторая степень перепончатости между более дистальными частями пораженных частей.
Рис. 25
Родословная семьи с пресенильной катарактой (черные символы); цифры в кружках указывают на непораженных индивидов (по Давенпорту).
Другие дефекты, наследуемые как доминантные. Не вдаваясь в детали, можно упомянуть другие дефекты, которые ведут себя как доминантные или модифицированные доминантные при наследовании у человека. Следующий список не является полным, и следует понимать, что в некоторых случаях статистика недостаточна, чтобы оправдать нас в принятии чего-либо, кроме предварительного решения. Мы можем таким образом перечислить как доминантные над нормальностью: ахондроплазию (аномально короткие конечности при нормальной голове и теле); кератоз (утолщение эпидермиса); эпидермолиз (чрезмерное образование волдырей); гипотрихоз (безволосое, беззубое состояние); несахарный диабет; сахарный диабет; обычную (не Гоуэра) мышечную атрофию; глаукому (внутреннее набухание и давление глазного яблока); смещение хрусталика; колобому (открытый шов в радужной оболочке); пятнистость волосяного покрова; и помутнение роговицы.
В качестве последнего примера серьезного заболевания у человека, которое действует как доминантное при наследовании, возьмем хорею Гентингтона. Обычная хорея, или пляска святого Вита, расстройство, характеризующееся непроизвольными мышечными движениями, обычно, хотя и не всегда, ограничивается детьми и обычно заканчивается выздоровлением, но хорея Гентингтона типично появляется в среднем возрасте и является гораздо более опасным заболеванием. Рис. 26, стр. 114, представляет историю семьи одного из пяти случаев, которые были изучены доктором Лоренцем в Мендотской больнице для душевнобольных. Все диаграммы, которые были составлены для этого заболевания, показывают, что оно наследуется как доминантное. Это означает, что половина детей индивида, который нес заболевание в симплексном состоянии, и все дети того, кто несет его в дуплексном состоянии, вероятно, обречены на этот ужасный конец. И истинный ужас этого можно оценить только тому, кто видел последние стадии болезни. Жертва, однажды попав в ее тиски, постепенно разрушается умственно и физически; мышечные подергивания и расстройства движений постоянно усиливаются, и деменция прогрессирует, пока, наконец, не наступает смерть. Рис. 27, стр. 115, — это еще одна диаграмма, показывающая наследование хореи Гентингтона. В третьем случае в Мендотской больнице серьезность ситуации можно оценить, когда понимаешь, что пациент является отцом десяти детей в возрасте от одного до семнадцати с половиной лет. Тот печальный факт, что эта болезнь обычно не проявляется до среднего возраста, делает вероятным, что эти дети все достигнут зрелости, вступят в брак и, в свою очередь, вероятно, произведут потомство, прежде чем обреченные члены семьи осознают свою судьбу.
Рис. 26
Диаграмма, показывающая передачу хореи Гентингтона в семье П—— (любезно предоставлена доктором У. Ф. Лоренцем). Квадраты представляют мужчин, кружки — женщин; заштрихованные фигуры — члены семьи с хореей; частично заштрихованные фигуры — слегка пораженные или очень «нервные» члены. Члены последнего поколения по большей части еще слишком молоды, чтобы проявить свое состояние. Крестик указывает на индивида в приюте, от которого была прослежена запись.
СЛУЧАИ РЕЦЕССИВНОСТИ У ЧЕЛОВЕКА
Рецессивные состояния труднее поддаются лечению, поскольку они часто замаскированы. Переходя теперь к вопросу о рецессивных состояниях у человека, мы обнаруживаем, что дефекты более склонны быть рецессивного, чем доминантного типа. По-видимому, нормальность обычно означает наличие нормальных детерминантов, а аномалия — отсутствие какого-то важного детерминанта. В последнем случае единичный фактор, по-видимому, был каким-то образом утерян в зародышевой плазме, и продукт такой зародышевой плазмы, следовательно, является неполным. До тех пор, пока потеря компенсируется присутствием одиночного детерминанта от другой линии предков, то есть до тех пор, пока преобладает симплексное (Aa) состояние, потеря может не проявляться, за исключением случаев неполной доминантности (отягощенность и т. д.), но любое скрещивание, которое допускает появление нуллиплексного состояния, снова приведет к проявлению дефекта.
Рис. 27
Диаграмма, показывающая наследование хореи Гентингтона в семье Р—— (любезно предоставлена доктором У. Ф. Лоренцем); 1, 2 были пациентами Мендотской больницы для душевнобольных; 3 умер от «паралича»; четвертое или последнее поколение, обозначенное крестиком, в возрасте от 6 до 14 лет, еще слишком молоды, чтобы проявить свое состояние в отношении этого заболевания.
Скрытая природа рецессивных признаков делает такие состояния более трудными для борьбы, чем доминантные дефекты. Ибо, что касается последних, мы видели, что брак непораженных членов семьи, насколько это касается данного конкретного признака, совершенно безопасен, даже с кузеном, ибо как только зародышевая плазма очищена от такого положительного фактора, она, насколько нам известно, остается чистой. Но в случае рецессивного признака, обусловленного отсутствием какого-то необходимого детерминанта, нормальное потомство симплексной конституции (Aa), вероятно, передаст половине своих детей способность к передаче дефекта, или, если вступит в брак с другим нормальным индивидом симплексной конституции (Aa), вероятно, снова проявит фактический дефект у одной четверти своих детей и скрытый — у двух третей остальных.
Альбинизм — рецессивный признак. В качестве легко понятной иллюстрации этого типа случая мы можем взять человеческий альбинизм, состояние, которое обусловлено отсутствием детерминанта, развивающего пигмент. Согласно Давенпорту, состояние альбинизма является рецессивным по отношению к нормальному состоянию. Если альбинос (aa) скрещивается с альбиносом (aa), можно ожидать только детей-альбиносов. Альбинос (aa), скрещенный с нормальным индивидом, даст нормальное потомство (Aa), но они будут иметь способность передавать альбинизм своим потомкам. Таким образом, нормальное потомство (Aa) альбиноса (aa) и нормального родителя (AA), если вступит в брак с другим нормальным индивидом (Aa), у которого также был родитель-альбинос, вероятно, передаст фактический альбинизм одной четверти своих детей и ту же способность, которую имеет он сам производить альбиносов, половине своих детей, хотя последние будут казаться глазу нормальными.
Другие рецессивные состояния у человека. Если вместо альбинизма мы подставим определенные формы безумия, наследственную умственную отсталость (рис. 28, стр. 118) или наследственную эпилепсию, все из которых, по-видимому, следуют тому же закону, мы легко поймем, насколько непригодны такие скрещивания, где оба рода поражены. Брак с аналогично дефективным родом приведет к тому, что болезнь проявится у одной четверти потомства, а половина из них, хотя внешне и нормальные, будут иметь способность передавать несовершенство. Именно в существовании таких скрытых факторов кроется главная опасность брака между кузенами, или, по сути, любого кровнородственного брака.
Некоторые из различных дефектов, которые, по-видимому, наследуются как рецессивные при скрещивании с нормальными, это: восприимчивость к раку; хорея (пляска святого Вита); истинная карликовость (все части пропорционально уменьшены); алкаптонурия (моча темнеет после выделения); алкоголизм и преступность, где они основаны на умственной неполноценности; наследственная истерия; рассеянный склероз (диффузная дегенерация нервной ткани); болезнь Фридрейха (дегенерация верхней части спинного мозга); болезнь Меньера (головокружение и шум в ушах); болезнь Томсена (отсутствие мышечного тонуса); наследственная атаксия; возможно, тенденция к потере слуха с возрастом; и, возможно, отсутствие сопротивляемости туберкулезу.
Из непатологических состояний у человека, которые наследуются как рецессивные, примерами являются, по-видимому, либо очень большие, либо очень малые интеллектуальные способности.
Рис. 28
Диаграмма, показывающая передачу умственной отсталости как типичного рецессивного признака (по Годдарду). Квадраты представляют мужчин, кружки — женщин; DD, гомозиготный доминант; DR, гетерозиготный доминант (т. е. нормальный, хотя и носитель); RR, чистый рецессив; N, нормальный; F, умственно отсталый; A, алкоголик.
Выведение дефектов. Даже если рецессивные дефекты встречаются в роду, существует возможность разбавления несовершенства в последующих поколениях, если проявлять осторожность и всегда вступать в брак с родом, полностью свободным от него. Например, нормальный индивид, несущий рецессивный дефект, будет нести аномалию в половине своих половых клеток. Это означает, что когда такой индивид вступает в брак с нормальным, не являющимся носителем индивидом, половина их детей будет полностью нормальной (AA), а половина будет носителями; нормальными, но симплексной конституции (Aa). Если теперь это поколение, носители и неносители, вступает в брак только с нормальными родами дуплексной конституции, то их общее потомство будет также нормальным, причем только одна четверть из них будет носителями несовершенств. Это означает, что даже если бы все представители этого последнего поколения вступили в брак с лицами, имеющими дефект, только один из четырех имел бы детей, проявляющих его, хотя остальные дети были бы носителями. С другой стороны, при скрещивании с нормальными только одна восьмая следующего поколения была бы носителями. Таким образом, постоянно вступая в брак с сильными родами, склонность к проявлению любого рецессивного дефекта может быть уменьшена за несколько поколений, пока потомки не станут иметь не больше шансов иметь дефективных детей, чем члены нашего обычного населения.
Пропорция, в которой рецессивный дефект появлялся бы в последующих поколениях, если бы все лица в данном поколении вступали в брак только с нормальными индивидами, не являющимися носителями, указана в следующей таблице, где AA указывает на нормального индивида, Aa — на того, кто нормален, но является носителем, а aa — на индивида с проявленным несовершенством; чтобы просто указать пропорции после первого поколения, четыре произвольно выбрано как число детей, которое получается от каждого брака:
Matings Children Generation 1 aa × AA == Aa Generation 2 Aa × AA == 2AA + 2Aa Generation 3 AA × AA == 4AA AA × AA == 4AA Aa × AA == 2AA + 2Aa Aa × AA == 2AA + 2Aa 12AA + 4Aa Другие наследуемые состояния у человека. Хотя многие родословные вне всякого спора показывают, что такие качества, как музыкальные способности, литературные способности, память, способности к вычислениям, механические навыки, долголетие, особенности почерка, ожирение и мышечная сила, например, наследуются, способы их наследования еще не были достаточно проанализированы, чтобы выразить их точно.
ГЛАВА V
НАСЛЕДУЮТСЯ ЛИ МОДИФИКАЦИИ, ПРИОБРЕТЕННЫЕ НЕПОСРЕДСТВЕННО ТЕЛОМ?
Какие новые признаки наследуются? Любая новая особенность, которая появляется в данном организме, могла иметь свое происхождение в каком-то изменении, которое произошло в зародыше, из которого он возник, или она может быть просто продуктом какого-то необычного стимула, воздействующего на тело. Хотя результат, насколько это касается настоящего индивида, в каждом случае является определенной модификацией, вопрос о наследовании — это совсем другой вопрос. В первом альтернативном случае, когда новый признак является результатом зародышевого изменения, очевидно, что измененная зародышевая плазма найдет выражение подобным образом в последующих поколениях до тех пор, пока сохраняются новые зародышевые комбинации. С другой стороны, если новый признак возник просто из-за какого-то влияния, воздействующего на тело индивида, то для того, чтобы он наследовался, он должен был бы также каким-то образом быть перенесен в зародышевую плазму и включен в нее. Поскольку тело или сома любого индивида обладает высокой пластичностью и поскольку различные его конечные особенности могут быть просто соматическими модификациями, важно решить, если возможно, могут ли наследоваться соматические вариации, которые не имеют зародышевого происхождения.