<< Предыдущая

стр. 8
(из 45 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>

популяции
Х наблюдаемые значения
ХВД99 типичные критические значения


Drosophila melanogaster


Canton-S, самки
2400
1190,70
43,82
Canton-S, самки
1200
413,60
49,70
Canton-S, самцы
1200
190,96
48,27
Line 107, самки
1415
239,24
34,53
Line ЮТ, самцы
1407
212,37
32,91
vg^tt-pr/vj^b-pr, самцы
1061
190,75
26,13
Canton-S, самцы
2400
429,73
51,18
vg/vg, самцы
1048
165,24
26,13
purple-speck, самки
1750
107,37
39,25
vg/vg, самки
1026
174,37
22,46
purple, самки
1006
110,83
36,12
purple-speck, самцы
1465
135,41
40,79
vg^b-pr/vg^b-pr, самки
1099
198,48
27,88
Quintuple, самки
988
210,67
58,30
Quintuple, самцы
1000
216,20
59,71
Крысы линии Вистар



самцы
1430
116,24
37,70
самки
1045
114,69
40,80

что во всех случаях рассчитанные величины ^-критерия превышали
соответствующие табличные критические значения. Это означает, что
нормальный закон распределения продолжительности жизни с
доверительной вероятностью Р > 0,999 может быть отброшен как не
соответствующий экспериментальным данным Отсюда следует, что
выводы, полученные с использованием методов параметрической
статистики, особенно в случае малых выборок, имеют лишь видимость
научной строгости и должны быть пересмотрены заново. Таким
образом, знание истинного закона распределения необходимо не
только для того, чтобы установить достоверность различий при
минимальном числе наблюдений, но и для того, чтобы избежать
ошибочных выводов.
Наконец, на заключительном этапе исследований необходимо
корректно интерпретировать полученные результаты. К сожалению, в
этой области в настоящее время отсутствуют единые принципы
интерпретации данных по выживаемости организмов. Так. нередко
делается вывод о замедлении старения на основании данных об
34

увеличении продолжительности жизни организмов, а вещества,
приводящие к такому увеличению, называют геропротекторами, т.е
защищающими от старения (Обухова. Эмануэль, 1984] Между тем, как
справедливо отмечается рядом авторов [Лэмб, 1980], далеко не
всякое воздействие, влияющее на смертность и продолжительность
жизни, должно влиять на старение В противном случае в число
геропротекторов следовало бы записать пенициллин и всю массу
социально-гигиенических мероприятий, которые привели к резкому
увеличению длительности жизни людей в XX в Этот пример показывает. что в настоящее время необходима модель выживаемости
организмов, которая была бы достаточно общей, чтобы быть
признанной большинством геронтологов, но достаточно конкретной
чтобы позволять проводить единообразную интерпретацию результатов эксперимента. Нетрудно заметить, что создание подобной
модели предполагает знание хотя бы самых общих свойств распределения продолжительности жизни организмов
2.3. ПРИРОДА ВАРИАБЕЛЬНОСТИ ПО СРОКАМ ЖИЗНИ
Самый первый вопрос, неизбежно возникающий при изучении
проблемы индивидуальных различий по срокам жизни, состоит в
следующем: какова природа наблюдаемой вариабельности? При
первом, поверхностном рассмотрении данной проблемы обычно
напрашивается вывод о гетерогенности популяции как причине
различий в продолжительности жизни. В качестве примера приведем
наиболее характерное высказывание на эту тему. "Ясно, что группа
особей одного возраста, называемая когортой, качественно
разнородна. Справедливость данного утверждения следует хотя бы
из того, что когорта вымирает постепенно, а не скачком, как было бы
в случае ее однородности" [Блохинов, 1982, с. 87] Подобные рассуждения, несмотря на их "очевидность", на самом деле могут
оказаться далекими от реальности Действительно, хорошо известно,
что однородная совокупность идентичных атомов одного и того же
радиоактивного изотопа распадается не скачком, а постепенно, в
соответствии с законом радиактивного распада Следовательно.
вариабельность по срокам жизни может наблюдаться и в совершенно
однородной популяции, будучи обусловленной вероятностной
природой процесса гибели. То, что подобное объяснение не является
лишь формальным построением, далеким от реальных биологических
процессов, доказывает весь опыт развития радиобиологии, где было
показано, что кривая "доза-эффект" не может быть объяснена гетерогенностью популяции, а должна интерпретироваться в рамках
стохастической теории мишеней [Timofeeff-Ressovsky, Zimmer, 1947;
Лучник, Ливчак, 1963; Хуг, Келлерер. 1966; Тимофеев-Ресовский и др.
1968; Кудряшов, Беренфельд. 1982].
Таким образом, существуют две крайние позиции для объяснения
вариабельности по срокам жизни. Это гипотез, гетерогенности и
гипотеза стохастичности. Наконец, есть и трет |й источник вариа-
35

бельности, обусловленный вариацией условий внешней среды. Задача
экспериментатора состоит в том, чтобы определить вклад каждого из
этих явлений в общую вариабельность продолжительности жизни в
каждом конкретном случае.
При обсуждении гипотезы гетерогенности прежде всего возникает
вопрос о вкладе генетической гетерогенности в наблюдаемую
вариабельность по срокам жизни. Действительно, известно множество разнообразных генетических болезней, приводящих к
снижению продолжительности жизни, включая такие синдромы
преждевременного старения, как синдром Дауна, синдром Вернера и
прогерию (синдром Хатчинсона—Гилфорда). Поэтому, естественно.
возникает желание обобщить эти факты и объяснить наблюдаемую
вариабельность по срокам жизни генетическими различиями между
индивидуумами. Для проверки гипотезы генетической гетерогенности было предпринято множество попыток оценить так называемую наследуемость продолжительности жизни. Следует, однако,
отметить, что в один и тот же термин "наследуемость" вкладывается
три разных понятия, что нередко создает путаницу [Jacquard, 1983].
Согласно первому, наиболее простому представлению, наследуемость является мерой сходства между родственниками. Действительно, если бы продолжительность жизни детей можно было
однозначно рассчитать, зная продолжительность жизни родителей,
то это означало бы, что все различия по срокам жизни связаны с
генетической гетерогенностью популяции.
Один из простейших способов оценки наследуемости продолжительности жизни состоит в расчете коэффициента корреляции между
длительностью жизни родителей и потомства. Впервые такой расчет
был выполнен в 1901 г. основателями английской школы биометриков
М. Битоном и К. Пирсоном [Beeton, Pearson, 1901]. Результаты их
расчетов оказались обескураживающими — коэффициент корреляции
между длительностью жизни детей и родителей составлял всего
0,05—0,13. т.е. практически никакого наследования продолжительности жизни не наблюдалось. Впрочем, столь низкое значение
коэффициента корреляции могло быть связано с тем, что прямое
сопоставление продолжительности жизни родителей и детей
является не вполне корректным, поскольку речь идет о разных
поколениях людей, живших в разных условиях. Действительно, если
сопоставлять продолжительность жизни братьев и сестер, живших в
одно и то же время и. следовательно, в более близких условиях, то
коэффициент корреляции оказывается уже несколько выше —
0,15—0,30 [Beeton, Pearson, 1901]. Впрочем, и в этом случае коэффициент
корреляции гораздо ближе к нулю, чем к единице, что указывает на
малую наследуемость продолжительности жизни. Эти результаты,
полученные в самом начале века. были в дальнейшем неоднократно
подтверждены. Так, в 1931 г. Р. Пирл рассчитал, что коэффициент
корреляции между продолжительностью жизни детей и родителей
составляет всего 0,02±0,01 [Pearl, 1931]. В одной из недавних работ,
посвященных этой теме, также было показано, что коэффициент
36

корреляции между продолжительностью жизни родителей и детей
старше 20 лет очень мал и составляет всего 0.101 [Philippe, 1978].
Низкая наследуемость продолжительности жизни характерна не
только для человека, но и для других видов, например для
дрозофилы [Tantawy, El-Helw, 1970]. Причем в последнем случае
отсутствие сходства по этому признаку у родителей и потомства
было проверено прямыми экспериментами по отбору на высокую
продолжительность жизни [Lints et al., 1979]. В этих экспериментах
последовательно отбиралось потомство особей-долгожителей, переживших 80Х всей популяции. Несмотря на то что подобная процедура повторялась восемь раз подряд, никакого отбора на увеличение
продолжительности жизни дрозофил не наблюдалось. Для сравнения
отметим, что отбор по другому количественному полигенному
признаку в этом эксперименте проявился после первой же селекции.
Впоследствии была предпринята попытка объяснить отсутствие
отбора на увеличение продолжительности жизни в экспериментах
Линтса "артефактным введением сильного взаимодействия между
генотипом и средой путем использования бесконкурентного
окружения" [Luckinbill, Clare, 1985]. Этими авторами было показано,
что отбор на увеличение продолжительности жизни дрозофил всетаки возможен, но наблюдается он лишь тогда, когда личинки
дрозофилы развиваются в условиях скученности при плотности
около 70 личинок на пробирку [Luckinbill, Clare, 1986]. То. что такие
условия развития являются крайне неблагоприятными для дрозофил,
можно понять, проанализировав данные этих же авторов [Luckinbill,
Clare, 1985]: оказывается, средняя продолжительность жизни дрозофил. развивавшихся в условиях скученности, на 30% меньше, чем у
дрозофил, развивавшихся в нормальных условиях в соответствии с
методикой Линтса. Поэтому нам представляется, что считать результаты экспериментов Линтса артефактом по меньшей мере преждевременно. Скорее, наоборот, эксперименты данных авторов можно
считать селекцией не на продолжительность жизни, а на устойчивость к стрессирующей скученности во время развития.
Означают ли эти факты, что индивидуальные различия по срокам
жизни имеют в основном негенетическую природу? Известный французский генетик и демограф А. Жакар отвечает на этот вопрос
утвердительно и приводит следующие иллюстративные расчеты
[Jacquard, 1982]. Согласно приводимым им данным, коэффициент наследуемости продолжительности жизни человека составляет 0,16.
Это означает, что даже если продолжительность жизни обоих
родителей превышает среднюю продолжительность жизни населения
на 20 лет, то потомки выигрывают из этого "наследства" в среднем
лишь 0,16 х 20 = 3,2 года дополнительной жизни! Кроме того, если
нам известна продолжительность жизни родителей, то это уменьшает
неопределенность (дисперсию) продолжительности жизни потомства
всего на 0.162, или на 2.6%. На основании таких расчетов Жакар
37

приходит к выводу, что различия по срокам жизни определяются в
основном средовыми, а не генетическими факторами.
Аналогичный вывод делает Э. Мэрфи [Murphy, 1978] на основании
результатов обширного Балтиморского исследования связи между
продолжительностью жизни детей и родителей. Оказалось, что из
каждых 10 лет дополнительной жизни родителей дети "наследуют"
только один год дополнительной жизни, причем даже это "наследование" может быть обусловлено не генетическими, а "чисто культурными либо средовыми факторами", связанными с семейными
традициями [Murphy, 1978].
Согласно другой точке зрения, указанные факты означают лишь то,
что аддитивная генетическая компонента общей дисперсии продолжительности жизни действительно мала. Но вариабельность по
срокам жизни может быть связана не только с аддитивным действием
генов, но и с их взаимодействием между собой [Коган. 1984; 1986].
Поэтому предлагается проводить оценку наследуемое™ не в узком, а
в широком смысле этого слова, т.е. оценивать величину коэффициента
генетической детерминации. Следует, однако, отметить, что методы
оценки этого коэффициента основаны на целом ряде несостоятельных предположений, подробно разобранных в работе Жакара
[Jacquard, 1983].
Нам представляется, что данные о низкой наследуемости продолжительности жизни являются веским аргументом против гипотезы
генетической гетерогенности, но тем не менее не опровергают ее.
Действительно, можно представить себе такую ситуацию, когда все
различия по срокам жизни имеют генетическую природу, но тем не
менее отбор на увеличение продолжительности жизни оказывается
неэффективным, а сходство между родственниками по этому признаку — ничтожным. Для иллюстрации данного утверждения рассмотрим следующий гипотетический пример.
Пусть в популяции диплоидных организмов долгожителями
являются лишь гетерозиготные особи с генотипом Аа, в то время как
гомозиготные особи с генотипами АД и аа едва доживают до взрослого состояния и почти не оставляют потомства. Тогда, несмотря на
жесткий отбор в пользу только одного генотипа (Аа), среди
зародышей каждый раз будут присутствовать опять все три генотипа
в прежних пропорциях. Частоты аллелей будут неизменно
составлять 50Х, и лишь половина зародышей доживет до преклонного
возраста, даже если все они являются потомками долгожителей.
Таким образом, несмотря на целиком генетическую природу различий по срокам жизни, любой самый жесткий отбор на долголетие
будет неффективным. Более того, частота выщепления долгожителей
в потомстве будет одинаковой как для долгоживущих. так и для
короткоживущих родителей.
Разумеется, этот простой пример является лишь иллюстрацией.
хотя известно, что гетерозиготы нередко живут дольше гомозигот —
так называемый эффект гетерозиса (Билева и др.. 1978; Билева,
38

Малиновский, 1981; Некрасова, Шахбазов, 1981; Шахбазов. Некрасова,
1980]. Имеются, однако, и прямые экспериментальные доказательства
существования генетической вариабельности по срокам жизни.
устойчивой к отбору. Так, например, при изучении трех слабо
сцепленных диаллельных локусов эстераз в звенигородской популяции сосны Pinus sylvestris L. оказалось, что у взрослых деревьев

<< Предыдущая

стр. 8
(из 45 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>