Бен Орлин - Математика с дурацкими рисунками. Идеи, которые формируют нашу реальность

И это подводит нас к сложнейшему из двух вопросов главы: генетике.

Каждая клетка вашего тела содержит 23 пары хромосом. Представьте, что это поваренная книга в 23 томах, инструкция по изготовлению вашего организма, и у вас есть две версии каждого тома: мамина и папина.

Разумеется, у ваших родителей тоже есть по две копии: одна от вашей бабушки, другая от дедушки. Как они решили, какие именно хромосомы передать вам, своей драгоценной горошинке? Предположим, — и здесь я прибегаю к довольно театральному упрощению — они подбросили монету. Орел — вы получаете хромосому от дедушки. Решка — от бабушки.

Ваши родители повторили этот процесс по 23 раза, выбрали 23 тома, и в результате… ну, появились вы.

Исходя из этой модели у каждой семейной пары есть 2 46, или 70 триллионов, различных вариантов распорядиться своими хромосомами. В отличие от игры в орлянку, здесь детали имеют значение. Я унаследовал от матери густые волосы и тягу к чтению, а от отца — его походку и любовь к ясности. Если бы я унаследовал иную смесь их черт, например отцовские кудри и рост матери (или отсутствие того и другого), я бы стал другим человеком — своим собственным братом.

В наследовании генов орел и решка — не то же самое, что решка и орел.

Эта модель предсказывает различные степени сходства между братьями и сестрами, которые мы можем видеть. Одна крайность — всякий раз монета для младшего брата может выпасть так же, как для старшего. Несмотря на разницу в возрасте, такие братья, по сути дела, будут близнецами.

Другая крайность — ни одна монета не выпадает так, как в предыдущем случае. Тогда братья, словно в какой-нибудь жуткой книге Филиппа К. Дика, по отношению друг к другу будут генетическими чужаками, имеющими на биологическом уровне не больше общего, чем их родители {47} 47 Если совсем точно, одна хромосома, Y, у братьев обязательно будет общая, а у сестер — унаследованная от отца Х-хромосома. Но если взять брата и сестру, то при таком раскладе у них действительно не будет общих хромосом. — Прим. науч. ред. .

Разумеется, обе крайности маловероятны. Скорее всего, у братьев будет примерно половина общих хромосом из 46 — возможно, чуть больше, а возможно, чуть меньше. Согласно нашей биномиальной модели, львиная доля вариантов — от 18 до 28 общих хромосом.

Данные примерно по 800 парам братьев и сестер, собранные Блейном Беттингером и опубликованные в его блоге «Генетический генеалог», показывают, что наш грубый прогноз был чертовски хорошим [104]:

Есть одно возражение. Я не упомянул настолько важный фактор, что не буду осуждать биологов, если прямо сейчас они яростно раздирают эту книгу на клочки. Это кроссинговер , или рекомбинация .

Я утверждал, что хромосомы передаются по наследству неповрежденными и нетронутыми. Это ложь, как и многие вещи, которые я говорил на уроках биологии. Прежде чем происходит выбор каждой версии хромосомы, две хромосомы склеиваются, например обмениваются средней третью. Таким образом, данная хромосома может преимущественно быть дедушкиной, но в ней будет несколько рецептов из бабушкиной поваренной книги.

Кроссинговер происходит примерно дважды с каждой хромосомой [105]. Таким образом, для повышения точности нашей модели мы можем утроить количество монет (потому что два кроссинговера расщепляют хромосому на три части).

Как это влияет на потенциальное количество детей, отличающихся друг от друга? Вспомните: линейный рост количества объектов приводит к экспоненциальному росту числа их комбинаций. Поэтому разнообразие потомков увеличится гораздо больше, чем в три раза. Точнее, от 2 46(около 70 триллионов) до 2 138(ошеломляющие 350 дуодециллионов {48} ).

Короче говоря, я утверждаю, что у новорожденного младенца много общего с горстью рассыпанных центов. Это не означает, что вы должны присвоить вашему ребенку цену $0,46. Наоборот, уронив на пол 46 центов, вы должны восхищаться, словно родился новый человек.