Брюс фогл «О чём думает собака»

Вид материалаРеферат

Содержание


Генетика мозга
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7
Глава 1
^ ГЕНЕТИКА МОЗГА

Я пишу эту главу, а два моих ретривера гуляют в саду за домом. Одна из собак прижимает другую к земле, держа за шею и делая вид, что убивает жертву. Обе издают низкие рычащие звуки и нападают друг на друга уже в течение десяти минут. Интересно, что доминантная старшая собака прижата к земле менее доминантной младшей. В этом что-то есть, потому что старшая, кажется, сознательно позволяет более юной вести себя так.

Пока они боролись, упало яблоко и попало прямо по хвосту молодой собаке. Это сильно напугало ее, и она, взвизгнув, подбежала к двери кухни и жалобно смотрит на меня. Ее жалобный взгляд очень эффектен, она со своим светлым окрасом шерсти и темной пигментацией вокруг карих глаз выглядит так, как будто пользуется тушью для ресниц. Между тем старшая собака взяла в зубы яблоко и тоже подбежала к двери, ожидая, что я поверну ручку и впущу их внутрь. Неужели это волки в другом обличье?
Мы на протяжении тысячелетий вмешиваемся в процесс размножения собак. Иными словами, на протяжении тысяч поколений собак, а поколение собак это два-три года против двадцати или более лет для человека, мы нарушали естественный генетический отбор собак. И один из результатов этого вмешательства — яблоко в зубах собаки, стоящей за дверью моей кухни.

Генетика, оставленная на откуп природе, селективно производит собак, которые могут сами находить себе пищу, обладают высоким потенциалом выживания в условиях опасности и могут (это относится к самцам) спариваться с большим количеством самок. Иными словами, собак, похожих на дикую собаку динго.

Наше влияние на естественный отбор собак ставит целью получение пород, которые более управляемы, легче поддаются дрессировке, легче в общении, более плодовиты и менее агрессивны. Путем селекции мы неосознанно вывели породы собак, которые увековечили в себе юношеское поведение во взрослом состоянии, но как в точности это произошло? Как мы смогли так сильно повлиять на разум собаки?

Что любопытно, немногие животные составляли нам столь тесную компанию, по мере того как мы в течение последних 10000 лет переживали культурные изменения и изменения окружающего нас мира. По мере того как мы эволюционировали от пещеры до палаточного лагеря, до усадьб, до деревень и городов и, наконец, до урбанистического конгломерата, только собаки и, возможно, кошки двигались с нами, так как мы в них действительно нуждались. Другие животные, которые сопровождали нас, — мыши, крысы, птицы — по большей части были нежелательными, соперниками, оппортунистами. Говоря научным языком, собака удивительно преуспела в АДАПТИВНОЙ РАДИАЦИИ, то есть в освоении самых разных новых мест. Этому способствовала великолепная генетическая база, которую построил в своих клетках волк, которая позволила собакам изменяться как ментально, так и физически по мере того, как она сопровождала человека, открывавшего мир. Генетическая гибкость позволила собакам, пока они переселялись из леса на диван, успешно справляться с каждой новой ситуацией.
Как говорят специалисты по генетике популяции, идеальные условия для быстрого изменения создаются, когда виды делятся на отдельные изолированные субпопуляции, которые пересекаются разве что случайно. Только размножение при этих нечастых встречах делает возможным обмен генами. Это конечно же именно то, что происходило и все еще идет среди собак. Изначально собаки были изолированы географически как субпопуляции, как и мы когда-то. В наши дни изолированные субпопуляции собак продолжают существовать, так как мы создаем сотни отдельных пород.

Несомненным результатом этой изоляции стало появление в разных частях Азии и Европы собак с различными качествами — гончие, военные, пастушьи, сторожевые. Каждая порода собак ведет себя подобно другим собакам, но в чем-то своем выделяется. (В Северной Америке тоже жили собаки. Собаки в разных индейских племенах настолько же различались внешне, насколько и волки в разных местностях.)

Сейчас представляется совершенно невероятным, что несколько тысяч лет назад выведение собаки было сколь-либо упорядоченным процессом. Не существовало научного разведения в современном понятии этого слова, но так как популяции собак были изолированы, размножение, как говорят генетики, было «чистым». Однако наше вмешательство в размножение собак, начиная с самого первого, непреднамеренного, ускорило рост разнообразия как формы, так и поведения. Мы производили карликов и гигантов, собак с длинными носами или квадратной мордой, со стоячими и висячими ушами, с гладкой или же вьющейся шерстью, длинношерстных и короткошерстных, темных и светлых по окрасу. Лишь одна физическая характеристика осталась у всех пород собак (если не считать задираемой у каждого столба ноги) — классически большая грудная клетка и узкая талия.

Наше вмешательство в природный отбор позволило сохранить это великое многообразие физических черт, но не менее важно — намного важнее — мы также позволили развиваться широкому диапазону различных типов поведения. Как я упоминал во введении, мы усилили волчьи черты в наших собаках, получив терьеров, которые более агрессивны, ищеек, которые лучше берут след. Мы улучшили некоторые волчьи черты, но, делая это, пожертвовали другими. Одомашнивание собаки означало, что она могла рассчитывать на нашу помощь. Жизнь становилась «легче», и собаки могли изменяться как физически, так и ментально, но при этом все же выживать и плодиться. Волк — это собака, идеальная для выживания в неблагоприятных условиях. Теперь как же мы изменили поведение волка и получили собаку с ее разумом?
Есть основополагающие законы генетики, которые определяют наследование многих, если не большинства, собачьих признаков, и именно их мы использовали, хотя до совсем недавнего времени в точности и не знали, что делаем.

Каждая живая клетка — это банк данных: хранилище информации, которое поразительно просто устроено, а емкость его потрясающе велика. Генетическая информация хранится в хромосомах, и именно она задает на первичном уровне поведение моих собак.

Хромосомы можно увидеть в световой микроскоп, но каждая хромосома, в свою очередь, состоит из тысяч генов. Когда клетки делятся и воспроизводятся, гены тоже репродуцируются, повторяя себя в мельчайших деталях настолько точно, что, как показывают генетические расчеты, на каждый миллион копий приходится одна ошибка в одном единственном гене. Представьте себе для примера, что эту главу набрали миллион раз, но только одна буква оказалась неправильной!

Обычно, когда речь идет о генах, мы подразумеваем их влияние на внешность собаки, например, на окрас шерсти. Но генетика контролирует и разум собаки — как она мыслит. Манипулируя генами, мы изменили динго и превратили ее в спаниеля. Это не просто измышление. Эксперименты по селекции на крысах показали, что генофонд природных популяций содержит огромное количество генов, КОЛИЧЕСТВЕННО влияющих на поведение. Например, по тому, как крысы проходят лабиринт, можно выделить «умных» крыс и «глупых». «Умные» крысы не превосходят других по интеллекту, они только лучше находят пути в лабиринтах. Похожие эксперименты проводились в шестидесятые годы на собаках, там тоже оказалось возможным вывести «умных по части лабиринтов» представителей.

Нам конечно же можно обойтись и без научных экспериментов. Ретриверы бесподобно находят и приносят добычу. Моя старшая собака — ретривер Либерти моментально нашла яблоко, которое только что упало, и принесла его мне на кухню. Но она не смогла открыть заднюю дверь без моей помощи!

В других экспериментах выводились мыши, отдающие предпочтение алкоголю, а не воде из-под крана, то есть с поведением, генетически присущим многим из нас, но для мышей совершенно бесполезным и смертельным. Другие выведенные мыши предпочитали сахарин сахару. (В то время как эксперименты на собаках показали в точности противоположное — собаки тонко различают сахарин и сахар, отвергая первый и обожая последний. Я объясню это в третьей главе.)

Воздействие генетики на поведение более сложно для понимания, чем воздействие на морфологию, просто потому что генов, отвечающих за поведение, значительно больше, чем тех, которые контролируют, например, окрас шерсти. Гены влияют на работу мозга (см. следующую главу), а тот, в свою очередь, на производство гормонов (см. главу 4). Все эти факторы, действуя совместно, влияют на мышление собаки. Но наиболее сильно влияние окружающей среды, воспитание матери, общение щенков одного помета и наше воздействие (см. главы б и 7). На самом деле нет четкого разделения между воспитанием и воздействием окружающей природы. Реальное взаимодействие воспитания и воздействия окружающего мира в действительности куда сложнее. Ученые-генетики создали математическую формулу, определяющую степень наследования признаков, которая на компьютерах смотрится очень впечатляюще, но не имеет реальной ценности.

Однако в наш век вычислительной техники, вероятно, легче всего понять генетику интеллекта собаки, рассматривая каждый ген как отдельную базу данных. Современные информационные технологии фактически пытаются примитивным путем найти то, чем гены уже владеют в совершенстве. Генетика — это информационная технология в огромном, почти невообразимом масштабе.

Мы могли бы, если бы захотели, вернуться почти к началу времен, а не просто рассматривать влияние собак-родителей на их потомство. Ричард Докинс, генетик-популяризатор, в книге «Слепой часовщик» рассказывает, что у коровы и у гороха есть почти идентичные гены, состоящие из 306 элементов (я скоро расскажу, что такое «элемент»), из которых только два различаются. Этот ген возвращает нас к общему предку коровы, гороха и конечно же меня и читателя моей книги, и наших собак. И на протяжении, возможно, полутора миллиардов лет 304 из 306 элементов этого гена сохранились без изменений. Я упомянул об этом здесь не только потому, что это скрытые завесой тайны мелочи, но и для того, чтобы напомнить нам о прочном фундаменте поведения собаки. Разум собаки — это разум волка. Это очень устойчивая база. Абрей Маннинг — новатор во взглядах на поведение животных, своей работой 1972 года выразил это предельно просто: «Это замечательное свидетельство стабильности поведенческих реакций — за 8000 лет после одомашнивания, иногда интенсивной селекции, они остались теми же». Генетические манипуляции не изменили основы поведения. Я не могу вывести собак, которые сами открывали бы дверь кухни. Однако я могу селективно вывести собак, которые приносят еду на кухню более часто — ретриверов. С помощью селекции мы можем лишь количественно повлиять на их поведение, но не более. Мы можем сделать собак менее агрессивными или усилить у них материнские инстинкты, но мы не способны научить их понимать абстрактные мысли или сослагательное наклонение. «Если ты сделаешь это еще раз, я очень рассержусь!» — для собаки всегда будет всего лишь тоном голоса или телодвижением, не более.

С точки зрения биохимии можно убедительно объяснить, почему не¬изменяемые поведенческие реакции, или, если хотите, инстинкты, так стабильны. Собаки наследуют от каждого родителя равное количество хромосом — 38, каждая хромосома представляет собой набор генов, которые отвечают за свои специфические структуры и функции. Может оказаться и так, что определенные гены будут определять определенное поведение. Например, у человека генетическое и биохимическое нарушение — фенилкетонурия сопровождается задержкой умственного развития.

Ген сам по себе великолепный носитель информации. Современные информационные технологии используют в качестве единиц хранения информации только две позиции или же состояния, 0 или 1. Информацию можно хранить в памяти компьютера, создавая длинные цепочки различных комбинаций из нулей и единиц.

Гены не используют для своей базы данных четыре позиции или же состояния — химические соединения, обычно обозначаемые А, Т, С, G. Очевидно, что случайная комбинация четырех состояний арифметически предлагает большую степень сложности и разнообразия по сравнению с двумя, которые использует наш компьютер.

Общее научное название органического вещества, представляющего собой цепочки похожих элементов, — полимер. Есть много химических соединений, которые могут быть подвергнуты полимеризации. Простые углеводы (например, глюкоза) могут быть полимеризованы (примеры углеводов-полимеров — крахмал и целлюлоза). Полимерная цепь может быть разной длины. Древесина, например, состоит из волокон целлюлозы — очень длинных цепочек полимеризованной глюкозы.
Повторяющиеся структурные элементы, образующие гены (А, Т, С, G), включают одно из четырех азотистых оснований и называются нуклеотидами. Так как гены образованы четырехпозиционными информационными цепочками, их называют полинуклеотидами — носителями информации почти бесконечного объема. В компьютере, подобном всего одной клетке любой из моих собак, можно было бы хранить содержимое всех книг, которые я прочитал для того, чтобы написать эту книгу!

Полинуклеотид, который переносит информацию от одного поколения клеток к другому, называется дезоксирибонуклеиновой кислотой, или, как больше принято, ДНК. Именно эта информация переходит в память половых клеток — яйцеклеток и сперматозоидов, а затем считывается миллионы раз, по мере того как клетки делятся, увеличивая свое количество, пока не получится сначала щенок, а затем взрослая собака. Нуклеотиды и есть те самые элементы гена, копирование которых настолько совершенно, что и корова, и горох, как мы уже видели, сохранили ген, который появился почти в начале времен.

Как же получается, что каждый новый щенок отличается от других? Если система копирования работает столь совершенно, почему разум разных собак различается? Ответ кроется в половых клетках — яйцеклетках и сперматозоидах. У каждой из 38 хромосом есть специфические «участки», или «адреса», которые отвечают за определенные признаки, например, за цвет волос или же переработку фенилаланина, то есть каждый ген находится в четко определенном месте. В половых клетках строение гена для разных особей одного вида может различаться, но его положение в хромосоме неизменно.

Все клетки собаки, кроме половых, обладают двойным набором хромосом — по одному от каждого из родителей. Половые клетки содержат один набор хромосом. Смешивание и соединение в пары хромосом от обоих родителей, несущих генов с разными признаками, объясняет различия в поведенческих реакциях щенков.
Большинство признаков очень хорошо сохраняется в «скрытом состоянии», передаваясь в основном без внешнего проявления. Это могут быть признаки, связанные с генами, контролирующими инстинкты или поведенческие реакции. Окрас каждой собаки, например, черной колли или пятнистого долматина, — это не рукотворные изменения. Все они унаследованы от возможностей генетики волка — скрытые признаки, проявившиеся в результате селекции. Волки бывают белые, белокуро-светлые, светло-желтые, красные, коричневато-желтые, серые, синевато-серые, голубые, коричневые, черные. Также они могут иметь смешанный полутоновый окрас. Один эскимос рассказывал, что однажды видел в тундре на севере Канады пятнистого черно-белого волка.

Окружающая среда определяет направление естественного отбора, иначе говоря, выживают те, кто наиболее приспособлен к данным условиям обитания. Маленькие уши менее чувствительны к холодам, и для собак, живущих на севере, это преимущество. Длинные уши рассеивают тепло, они дают преимущество при жарком климате. Изменения на уровне гена называются мутациями. Иногда изменения одной буквы (нуклеотида) из миллиарда достаточно для изменения определенного признака.

Мутации происходят не так часто. Но частота мутаций возрастает под действием радиоактивного излучения, некоторых химических веществ (мутагенов). С мутациями связаны редкие болезни человека, передающиеся по наследству, например, амавротическая детская ранняя идиотия (болезнь Тей-Сакса), впервые появившаяся в Восточной Европе в 1400-х годах, или хорея Гентингтона, которая встречается у одного человека из миллиарда.

Несущественные мутации обычно продолжают свое существование и «перетекают» из поколения в поколение. Благодаря нашему вмешательству в разведение собак некоторые из этих мутаций «концентрируются» в каких-то породах. Мутация, которая произошла давным-давно и привела к тому, что животное не жевало и глотало свою пищу, а приносило ее в свое логово для потомства, в конечном итоге способствовала тому, что волчицы стали хорошими матерями, благодаря чему вид стал сильным и выжил. Эта черта сейчас распространилась среди всех собак, но «сосредоточилась» в ретриверах, вот почему сегодня утром Либерти принесла мне упавшее яблоко.

В «концентрации» отклонений от естественного поведения есть свои плюсы и минусы. Естественный отбор НЕ СОЗДАЕТ суперсобак. Напротив, он создает посредственного пса, среднего во всех отношениях. Имен¬но вмешательство человека в генетику собаки расширяет и создает «суперчерты». В этом смысле нет логики в утверждении, что собаки вырождаются, потому что больше не адаптируются к жизни в диких условиях. Можно утверждать прямо противоположное, что динго и подобные им дикие собаки находятся на низком уровне развития, так как они не приспособлены к жизни в современном обществе человека.

Отрицательная сторона близкородственного скрещивания в том, что размножение родственных животных в целях акцентирования определенных характеристик, с одной стороны, улучшает породу, открывая скрытые качества, такие, как умение находить и приносить охотнику дичь или же указывать на добычу. Но, с другой стороны, при этом может идти накопление сопутствующих генетически связанных нежелательных и даже опасных эффектов. Собаки породы боксер — хорошие сторожевые и бойцовые собаки, но представители этой породы чаще, чем другие, страдают раком кожи. Рак случайно оказался закреплен генетически. Пойнтеров селективно разводят ради мягкости характера, восприимчивости и привычки замирать, указывая на добычу, но иногда это «тепличное» разведение заходит слишком далеко и получаются невротичные собаки типа Аллеганской Сью. И если бы тогда Аллеганская Сью победила на выставке собак и стала считаться высококлассным производителем, ее воздействие было бы намного хуже. Чемпион-производитель, который несет в себе опасные черты, может легко распространить их среди своей породы. У некоторых пород это наиболее очевидно проявляется в связи с медицинскими проблемами, такими, как прогрессирующее отслоение сетчатки глаз, врожденная слепота, но так же могут распространяться и поведенческие проблемы. Их можно создать случайно, всего лишь разводя породу ради ее окраса! Коккер-спаниель может страдать от так называемых «спонтанных приступов ярости» или, иначе говоря, синдрома «Джекила и Хайда». Это тип поведения, при котором собака по непонятным причинам совершенно неожиданно становится крайне агрессивной, а затем также неожиданно возвращается к беспечно-веселому поведению. Любопытно, что эта проблема чаще встречается у светлых или золотистых кокеров, реже у чисто черных, а у кокеров с пестрым окрасом крайне редко.

Доктор И. Стер из Венского института генетики животных вошел в историю своей фразой: «Чем красивее собака, тем хуже у нее характер».

Я абсолютно убежден, что доктор Стер, говоря это, нарочно преувеличил, но его утверждение основывается на исследовании, проведенном в Австрии. Там он исследовал рабочие характеристики 62 немецких длинношерстных пойнтеров. Комиссия оценивала собак по 21 признаку, рассматривали внешний вид и темперамент.

Собаки оценивались по следующим признакам:

указывание на добычу;
форма носа;
голос;
мощность костяка;
характеристики глаз;
реакция на жару;
рост;
длина носа;
интерес к охоте;
реакция на звук выстрела.
нрав;
темперамент;
длина;
конечности;
жесткость характера;
взятие следа;
качество шерсти;
скорость бега;
зубы;

Как вы можете видеть, этот список включает как объективные, так и субъективные характеристики. На основе «беспристрастного» заключения комиссии доктор Стер смог увидеть, что существует отрицательная связь между телосложением и нравом. А телосложение по сути означает соответствие стандарту породы. Стер утверждает, что посредством селективного размножения только на основании морфологического стандарта породы мы, сами того не подозревая, приводим в гомозиготное состояние многие гены. Ради соответствия стандарту породы мы разводим гомозиготных собак, и это влияет на их поведение.
Исследования Стера показали, что пойнтеры, которые чаще других побеждают на выставках, реже успешно работают как охотничьи собаки — существует отрицательная корреляция между красотой и нравом. Стер убедился, что собаки, которые спокойно относятся к звуку выстрела (противоположность боязни звука выстрела), — обычно плохие охотники. Стер пошел дальше и утверждал, что спокойное отношение к звуку выстрела можно было бы использовать как индикатор спокойствия и большей послушности собаки и учитывать этот фактор для оценки того, может ли пойнтер стать домашней собакой, а не охотничьей.

Точка зрения Стера уже признана многими специалистами, работающими над разведением собак. Имеются четкие различия темперамента у золотистых ретриверов, выведенных для шоу и для работы. Те, что для выставок, могут быть более пугливы, даже агрессивны, в то время как представители рабочей линии сохранили в своем характере спокойствие, которое изначально сделало их подходящими для работы в поле.
Селективное размножение — это направленное действие, которое выбирает определенные гены из генофонда собак. Оно, несомненно, влияет на порог проявления определенных поведенческих реакций. Выявить наружу и закрепить дрессировкой врожденное поведение нам позволяет низкий порог этого поведения. Так мы создаем собак, которые хотят жить вместе большими группами и при этом конфликтовать намного меньше, чем можно было бы ожидать (гончие), или же, наоборот, собак, которые, находясь даже в малочисленных группах, непременно будут драться друг с другом (жесткошерстные фокстерьеры). Селективное размножение, которое в большинстве случаев основано на спаривании родственников, всего лишь выявляет определенные врожденные модели поведения — охрана, выпас стада, ведение вперед группы собак, стойка в сторону дичи, поиск убитой добычи и возврат с нею к хозяину. Выводя породы с нужным поведением, мы также меняем и другие их признаки.
Наиболее очевидные проблемы спаривания близких родственников на протяжении нескольких поколений состоят в проявлении вредных физических черт. Скотт и Фуллер проводили комплексные опыты по исследованию влияния генетики на поведение собаки. Они всего лишь в течение нескольких поколений создали породу басенджи с недоразвитыми челюстями и шелти со склонностью к ожирению.

Профессиональные заводчики собак понимают, зачем нужна жестокость при выбраковке нового помета. Наше вмешательство в генетику резко увеличило количество смертей новорожденных щенков по сравнению со щенками волка, хотя увеличенная плодовитость собак компенсирует эти потери. Генетик М. Б. Виллис обследовал 52 помета щенков бриара (французской овчарки) и установил, что 6,4% от общего количества щенков умерли естественным путем в течение 48 часов и еще 12% были отбракованы. На пальцах это значит, что один из пяти щенков теряется, и влияние потерь на генетику породы получается значительным.

Нет сомнения, что мы можем модифицировать разум собаки генетическими манипуляциями. Мы можем усилить дружественное отношение собак к нам, их способность замирать на месте, физическую выносливость, смелость по отношению к другим животным, собакам или же к нам. Служебное собаководство использует эти знания для получения «новых» пород. Британская организация «Собаки-поводыри для слепых» по всему миру разворачивает сейчас широкую программу по выведению новых пород, культивируя помесь золотистых ретриверов с лабрадорами-ретриверами, генетически выбранную для подготовки собак-поводырей для слепых. В Северной Африке военизированная полиция использует помесь бладхаундов с ротвейлерами и доберманами для получения собак с мощью последних и со способностью брать след как у первых.

Теоретически нежелательное поведение собак может быть изменено или совсем убрано посредством внимательного отношения к генетическим факторам, но фактически мы при выведении в первую очередь смотрим на морфологию, а то и просто на необычность собаки. Поступая так, мы оставляем в генетическом ассортименте собаки группы рецессивных генов, которые могут, с одной стороны, создать желаемую морфологию, но, с другой стороны, ухудшить материнские инстинкты, либо ослабить внимание к своей гигиене, либо усилить склонность кусать детей. Теоретически в будущем мы могли бы вывести, например, чистоплотных собак, собак, создающих домашний уют, собак, которые приветливы с детьми, но защищают свой дом от нежелательных чужаков. Изучение шведских армейских собак, однако, показало, что ментальные состояния, подобно приветливости или предрасположенности защищать, имеют низкую наследуемость. Другими словами, это было бы проще сделать с помощью иного влияния, например, раннего воспитания с целью изменить психику собаки в этом направлении. Базовая нить поведения покоится в наследственной базе данных — в генах. Генетика дала нам возможность понять, что, рассматривая возможности интеллекта собак, нам необходимо знать их генетическую систему и законы ее изменения. Значит, исследуя разум собаки, нам следует всегда помнить, что как бы мы ни манипулировали с собаками, воздействие будет ограничено унаследованным от волка набором генов. Если мы поймем ограничения возможных изменений, то, вероятно, добьемся большего успеха в области влияния на разум собаки.