В сетчатке женских глаз находятся клетки, которые используют только одну из двух своих Х-хромосом для построения рецепторов, необходимых для цветового зрения. Это означает, что некоторые клетки, ответственные за цветовое зрение, могут использовать материнскую X-хромосому, в то время как другие отцовскую. Использование двух Х-хромосом с разными вариантами одних и тех же генов объясняет, почему у женщин дальтонизм встречается редко.
Если обеспечивающие цветовое зрение рецепторы, которые женщина наследует на каждой из своих Х-хромосом, различаются достаточно сильно, это может привести к появлению визуальной сверхспособности. Ученые еще не определили точное число женщин с улучшенным цветовым зрением, но оценки варьируют от 5 до 15 процентов, а может быть, и больше. Эта усиленная версия цветового мира называется тетрахроматическим зрением, и обладающие им генетические женщины могут видеть сто миллионов цветов вместо обычного миллиона. Обычный XY-мужчина никогда не имел и никогда не будет иметь тетрахроматического зрения.
Как бы ни воспринимали мы свои глаза, по сути они представляют собой выросты нашего мозга, которые проникли в наше лицо, когда мы развивались в утробе матери. И именно глаза обеспечивают наш мозг информацией, необходимой для создания картины окружающего нас мира. Самое невероятное в наших глазах то, что они не так уж принципиально отличаются по своему строению от глаз самых ранних челюстных рыб, плававших в океане около 430 миллионов лет назад. Одно из главных различий между всеми теми объектами, что воспринимается организмами в окружающей их среде, это цвет. Свет проникает в наши глаза и падает на сетчатку, но прежде чем это произойдет, наша роговица отфильтрует большую часть ультрафиолетового излучения. Наша сетчатка это экран, на который проецируется (в перевернутом виде) внешний мир, а наш мозг затем интерпретирует этот проецируемый образ. Клетки, которые регистрируют видимый свет, представляют собой либо палочки, либо колбочки.
Палочки поглощают фотоны и реагируют на них. Палочки в наших глазах (а в каждом из них около 120 миллионов палочек) регистрируют свет. И внутри каждой палочки имеется 150 миллионов молекул родопсина, которые упакованы в 1000 дисков.
В сетчатке есть также 6 миллионов колбочек, и они работают совместно, чтобы помочь мозгу раскрасить мир в яркие цвета. У большинства людей есть три разных типа колбочек. Каждый тип колбочек использует рецептор от одного из трех генов цветового зрения OPN1SW, OPN1MW и OPN1LW, который помогает ему реагировать на длину волны света и передавать ее в мозг.
Когда один из этих генов не работает должным образом, мозгу труднее различить разницу между цветами. Если у вас нет нормально функционирующей копии одного из трех генов, которые ваша сетчатка использует для различения цветов (таких как OPN1MW), соответствующая способность может резко снизиться от примерно миллиона различных оттенков до всего лишь десяти тысяч.
Именно это происходит при Х-сцепленном красно-зеленом дальтонизме. И поскольку два из трех генов, связанных с дальтонизмом, находятся в Х-хромосоме, мужчины, которые не наследуют рабочую копию этих генов, скорее всего, увидят мир в сильно приглушенных тонах.
Если нам удастся кое-чему научиться у обезьяны-капуцина, то у дальтонизма отыщется небольшой, но существенный плюс. Ученые обнаружили, что самцы обезьян с дальтонизмом гораздо успешнее своих собратьев-недальтоников находили замаскированных наземных насекомых, а это очень хорошо, если вы заняты поисками белка. Данный факт согласуется вот с какими толком, впрочем, не подтвержденными наблюдениями: дальтоники-мужчины хороши в обнаружении замаскированных объектов, т. е. способны «разоблачать» камуфляжный обман. Как сообщалось в статье в журнале Time от 1940 года, в ходе военных учений наблюдатель Корпуса Армейской авиации смог обнаружить с воздуха все тщательно замаскированные артиллерийские орудия, тогда как его сослуживцы с той же задачей справлялись с трудом. Почему это ему удалось? Судя по всему, он был дальтоником. Такая аномалия может пригодиться в некоторых ситуациях, но когда дело доходит до выживания, различать побольше оттенков цвета бесценно. И могут это только женщины.
Кончетта Антико прекрасная иллюстрация генетического превосходства женщин в том, что касается зрения. Антико это не какой-то там заурядный визуальный художник. Она обладает поразительным даром видеть мир в миллионах оттенков. По сравнению с вами, обычным человеком, Антико видит на девяносто девять миллионов оттенков больше. Она тетрахромат.
У большинства из нас есть трихроматическое зрение; «три» здесь означает, что мы видим мир с помощью трех отдельных генов, которые используются для цветового зрения (два из них находятся на Х-хромосоме). Женщина-тетрахромат, подобная Антико, использует разные версии двух генов цветового зрения, находящихся на ее двух Х-хромосомах.
Тетрахроматическое зрение демонстрирует силу клеточной кооперации, которой обладают все генетические женщины (но не генетические мужчины). Хотя далеко не все женщины являются полноценными тетрахроматами, у женщин, однако же, есть неплохой шанс обзавестись лучшим, чем у среднего мужчины, цветовым зрением.
Зрение настолько сложный процесс, что для его осуществления требуется сотрудничество различных типов клеток. И мало того, что у женщины есть еще одна X-хромосома, которая позволяет ей различать больше цветов, чем мужчина может себе даже представить, у нее вдобавок происходит кооперация клеток сетчатки, что и позволяет женщинам делать и видеть вещи, недоступные мужчинам.
Сноски
1
Раньше считалось, что фактор, объясняющий разницу в продолжительности жизни у разных полов, по природе своей поведенческий. Например, для мужчин типично погибать чаще, потому что они служат в армии, да и в целом выбирают для себя более опасные профессии. Однако теперь мы знаем, что преимущество в продолжительности жизни у генетических женщин может быть связано с биологическими факторами. Это и последующие примечания, кроме особо оговоренных, авторские. Прим. редактора.
2
В неонатологии существует четыре уровня интенсивной терапии. Чем выше уровень, тем тяжелее состояние новорожденного и выше уровень интенсивности лечения. Прим. научного редактора.
3
Большинство людей наследует две половые хромосомы, что формально записывается как 46, XX или 46, X Y. Можно унаследовать и множество других вариаций половых хромосом, включая 45, XO, 47, XXX, 47, XXY и 47, XYY.
4
Как я уже упоминал во вступлении, может наследоваться множество вариантов половых хромосом. Сюда входят такие редкие варианты, как 45, XO, который вызывает развитие синдрома Тёрнера; 47, XXX, который вызывает синдром трисомии X; 47, XXY, вызывающий синдром Клайнфельтера; 47, XYY, ответственный за синдром Джейкобса; 48, XXXX, вызывающий синдром тетрасомии X; и 49, XXXXX, который вызывает синдром пентасомии X.
5
Последние исследования выявили некие новые последствия для здоровья многих генов, находящихся в Y-хромосоме. И, к несчастью для генетических мужчин, большинство этих новостей нельзя назвать позитивными. Часть генетической информации, находящейся на Y-хромосоме, вовлечена практически во все от сильного воспаления и подавления защитной адаптивной реакции иммунной системы до повышенного риска ишемической болезни сердца.
6
До недавнего времени было известно только о двух небольших участках на концах Х-хромосомы, называемых псевдоаутосомными областями 1 и 2, которые оставались активными на умолкнувших Х-хромосомах, или тельцах Барра, у женщин. Эти генетические области очень малы: в них вмещается всего лишь около тридцати генов, или несколько страниц генетического материала, по сравнению с обширной остальной частью Х-хромосомы.
7
В здоровом улье в середине продуктивного лета трутни могут составлять от 1 до 15 процентов от всего населения численностью 50 00075 000 пчел.