Кэт Арни - Мятежная клетка. Рак, эволюция и новая наука о жизни

В качестве примера Бодди рассказывает мне о брачных обыкновениях меченосца – небольшой яркой рыбки, обитающей в Центральной Америке и в аквариумах по всему миру. Некоторые самцы-меченосцы имеют поврежденный ген, из-за которого они вырастают необычайно большими, что особенно привлекает самок. К несчастью, та же мутация делает самцов предрасположенными к развитию меланомы. Причем к тому моменту, когда у них развивается рак, они уже успевают достичь половой зрелости и оставить потомство, передав вредоносный ген следующему поколению.

Похожая история происходит и с белохвостым оленем. Самцы тратят немало времени и тестостерона, чтобы вырастить внушительные рога: по мнению самок, чем они больше, тем лучше. Но за подобные усилия всякий раз приходится платить повышенным риском развития атеромы – фиброзной опухоли, которая давит на череп и повреждает мозг, иногда приводя к смерти животного.

Здесь, однако, начинается самое интересное. Хотя корреляция между большими размерами тела и повышенным риском рака работает, когда вы сравниваете особей одного вида, она нарушается при более панорамном взгляде на древо жизни. Крупные животные-долгожители типа китов или слонов на деле имеют ровно такие же шансы заболеть раком, что и маленькие, недолговечные создания вроде мышей. Это удивительное наблюдение с учетом того, что синий кит весом в 200 тонн в 10 млн раз крупнее 20-граммовой мыши и, следовательно, каждый кусочек кита, соизмеримый с грызуном, должен быть, по идее, как минимум в 10 млн раз устойчивее в отношении рака, чем мышь.

Среди прочих живых созданий люди выделяются тем, что уровень заболеваемости раком у них превышает показатели, теоретически соответствующие их размерам. Однако если исключить из уравнения наши вредные привычки (особенно курение), то все встает на свои места: мы менее поддаемся раку, чем самые мелкие существа, но одновременно более уязвимы перед ним, чем гиганты из мира млекопитающих. Констатация того, что риск заболеть раком не всегда соотносится с размером тела, известна как «парадокс Пето», названный так в честь британского статистика, первым обратившего внимание на это обстоятельство в 1976 году. И, хотя на первый взгляд это может показаться сомнительным, упомянутый парадокс способен послужить чем-то вроде чудесной линзы, применение которой позволит досконально разобраться в том, почему человек или какой-то иной организм в определенный момент своей жизни может заболеть раком, а может избежать этого. Немного стратегического мышления – это все, что требуется для его разрешения.

Животные различаются не только по размерам, но и по продолжительности жизни. В дикой природе, подвергаясь постоянной угрозе со стороны хищников, мышь будет очень везучей, если доживет до года. Даже в комфортных условиях научной лаборатории самым удачливым особям удается прожить не более двух лет. Напротив, гренландская акула – старейшее из известных позвоночных – достигает половой зрелости в возрасте 150 лет. Методы датировки, в рамках которых последствия ядерных испытаний 1950-х годов оценивались по хрусталику глаза, позволили установить, что старейшая из протестированных гренландских акул перевалила через 500-летний рубеж, начав бороздить холодные арктические моря еще в царствование Елизаветы I. Африканские слоны живут в среднем до 60 или 70 лет, а вот морская свинка вряд ли доживет до 8. Средняя общемировая продолжительность жизни человека сейчас составляет около 70 лет, в то время как у наших родственников шимпанзе она оценивается в 50 лет. На другом конце спектра приматов карликовые лемуры демонстрируют среднюю продолжительность жизни в 5 лет, хотя в зоопарке они способны дожить и до 15.

Разрешение «парадокса Пето» требует эволюционного компромисса между особенностями роста, продолжительностью жизни и половой зрелостью. Проще говоря, либо вы живете быстро и умираете молодым после нескольких коротких и опасных лет, наполненных самым активным размножением, либо вы зреете медленно, наращивая габариты постепенно, предпочитая поедать других, нежели быть съеденным самому, производя потомство в более позднем возрасте и дольше ухаживая за ним.

Разумеется, если бы все люди заболевали раком до того, как успевали оставить потомство, мы не особенно преуспели бы как вид – так работает естественный отбор. Однако поддержание крупного тела в здоровом состоянии без рака на протяжении десятилетий требует много энергии и ресурсов, и поэтому виды эволюционировали таким образом, чтобы оставаться здоровыми лишь на протяжении своей репродуктивной фазы, какой бы продолжительной она ни была, сдаваясь перед раком после того, как усилия по поддержанию организма в «исправности» перестают приносить прежнюю пользу. Поэтому совершенно логично, что 90 % случаев рака у человека приходятся на возраст, превышающий 50 лет: мы запрограммированы на то, чтобы прожить пору жизненного расцвета в добром здоровье, но после того, как дети рождены и выращены, все самые важные ставки оказываются сделанными [4] Обращает на себя внимание любопытное различие между полами, которое, не коррелируя с чем-либо еще, состоит в том, что мужчины немного чаще женщин заболевают раком в более молодом возрасте. Откликаясь на это, весьма спорная «гипотеза бабушки» утверждает, что бабушка приносит ощутимую пользу, помогая ухаживать за внуками, в то время как дедушка меньше участвует в воспитании внучатого поколения – и потому менее ценен с эволюционной точки зрения. .

Предельным воплощением стратегии «живи быстро и умри молодым» можно считать сумчатую мышь, известную как Antechinus . В течение примерно двух недель августа, в разгар австралийской зимы, самцы этого вида спариваются с максимально возможным количеством самок, предаваясь этому занятию по четырнадцать часов кряду. Однако по мере того как брачный период подходит к концу, на маленьких зверьков обрушиваются неприятности: начинает выпадать шерсть, внутренние органы перестают работать, а организм одолевают инфекции. Всего за несколько коротких недель все самцы умирают, вложив всю свою энергию в размножение – и уходя буквально «с огоньком».

Их партнерши чувствуют себя ненамного лучше: обычно самки умирают после произведения потомства и завершения молочного вскармливания, оставляя детенышей на произвол судьбы до следующего года, когда весь цикл повторяется снова. Репродуктивная стратегия этих крошечных созданий может показаться необычной в сопоставлении с образом жизни человека, но в перспективе эволюции она представляется для них идеальной. Antechinus питаются насекомыми, избыток которых, как правило, воспроизводится циклическими волнами. Неистовое спаривание приходится как раз на то время, когда еда имеется в изобилии, и поэтому в период выкармливания детенышей самки сыты. Что же касается самцов, то они оказываются не более чем одноразовыми приспособлениями для предоставления семенной жидкости.