Pomiędzy naturą, wychowaniem a DNA

Przez wieki ludzie oddzielali kreską naturę od wychowania. W XIX wieku angielski badacz i erudyta Francis Galton sformułował termin „nature versus nurture” (natura a wychowanie). Wyobraził sobie bitwę między dziedzicznością a doświadczeniem, która kształtuje każdego z nas.

„Kiedy natura i wychowanie walczą o pierwszeństwo (…) ta pierwsza okazuje się silniejsza” – napisał w 1874 roku.

Dziś naukowcy mogą zrobić coś, czego Galton sobie nawet nie wyobrażał: mogą śledzić geny, które dziedziczymy po naszych rodzicach. Uzyskują wskazówki, jak ta genetyczna spuścizna wpływa na różne aspekty naszego życia, od prawdopodobieństwa zachorowania na raka, po skłonność do palenia.

Ale dokładne ustalenie, w jaki sposób poszczególne kombinacje kodu DNA kształtują przebieg naszego życia, jest o wiele trudniejsze, niż Galton mógł przypuszczać. Nie ma jasnej granicy między naturą a wychowaniem: o tym, jak działa konkretny wariant genu (jeśli w ogóle), może decydować środowisko.

Badanie opublikowane w czwartek (25 stycznia 2017 roku) ukazuje całkiem nową wizję tej złożoności. Geny mogą pomóc w określeniu, jak długo dzieci pozostają w szkole – odkryli naukowcy – a niektóre z tych genów działają na odległość – poprzez wpływ rodziców. Badanie to zostało opublikowane w magazynie „Science”.

Autorzy przyjęli nazwę dla tego zjawiska: genetic nurture (wychowanie genetyczne). Dla naukowców przywykłych do śledzenia powiązań pomiędzy genami, jakie nosimy, a cechami, na które one wpływają, to wręcz niewiarygodna idea.

„Wariant genetyczny może cię kształtować nie dlatego, że bezpośrednio na ciebie wpływa, ale że zmienia twoje otoczenie” – zauważa Paige Harden, psycholog z Uniwersytetu w Teksasie, która jest współautorką komentarza do nowych badań „Coś się dzieje poza twoją własną skórą”.

Na długo zanim naukowcy mogli z łatwością odczytywać DNA, były przesłanki, które mówiły, że geny wpływają na to, ile lat ludzie pozostają w szkole. Naukowcy porównali bliźnięta jednojajowe – które mają praktycznie identyczne DNA – i bliźnięta dwujajowe. Okazało się, że osiągnięcia edukacyjne tych pierwszych były z reguły bardziej zbliżone niż w przypadku bliźniąt dwujajowych.

Ostatnia rewolucja w sekwencjonowaniu DNA dała naukowcom nowy sposób badania połączeń. W 2016 roku na przykład przebadano setki tysięcy ludzi i powiązano 74 warianty genetyczne z tym, jak długo badani kontynuowali edukację.

Niektóre z tych wariantów były w genach aktywnych w rozwoju mózgu, prawdopodobnie wpływających na istotne cechy: od tego, jak ludzie uczą się nowych słów, po to, jak motywują ich długoterminowe cele.

Jednak powiązania między genami a edukacją pozostają niejasne. Każdy wariant genu średnio przekłada się na zaledwie kilka tygodni całości. I kiedy naukowcy chcą zbadać, jak istotne są poszczególne warianty dla całej populacji, kończą się one na różnym poziomie. Niektórzy badacze wskazują na odsetek 21 proc., inni nawet 40 proc.

Różne liczby oznaczają, że wiele wariantów nie może być branych pod uwagę przez genetyków. Czynniki środowiskowe, takie jak na przykład bogactwo rodziny albo poziom szkół, do który uczęszczają dzieci, albo narażenie na zanieczyszczenia, mogą wytłumaczyć niektóre z wariantów.

Kiedy w 2013 roku pojawiły się pierwsze badania oparte na DNA dotyczące osiągnięć edukacyjnych, genetyk Augustine Kong przeanalizował wyniki. Kong pracował w DeCode, działającej w Islandii firmie zajmującej się genetyką, więc mógł szukać niektórych wariantów w islandzkiej bazie danych DNA.

W nowym badaniu Kong i jego koledzy wykorzystali nowe metody pomiaru wpływu genów na edukację. Nie sprawdzali poszczególnych wariantów, żeby zobaczyć, czy każdy z nich ma wyraźny wpływ, a zamiast tego zsumowali wpływ setek tysięcy wariantów w ludzkim DNA, nawet jeśli był on słaby.

Porównano 21 637 Islandczyków do ich rodziców. Oczywiście rodzice przekazali swoim dzieciom jedną kopię każdego z ich genów. Niektóre z nich mogły mieć związek z edukacją, inne nie.

Ale Kong i jego koledzy skupili się na wariantach noszonych przez rodziców, ale nie przekazanych dzieciom. Te warianty, jak odkryli badacze, przepowiadały, jak długo dzieci zostaną w szkole – mimo że dzieci ich nie odziedziczyły.

Każdy pojedynczy wariant rodziców miał niewielki wpływ na edukację ich dzieci. Ale w połączeniu – jak wynika z badań – wpływ nieprzekazanych genów był znaczny. Naukowcy porównują efekt do około 30 proc. tego, co się działo w przypadku genów, które dzieci faktycznie odziedziczyły.

„Bezpośredni efekt genetyczny jest nieco mniejszy, niż ludzie myśleli” – powiedział Kong, dziś profesor na Uniwersytecie Oxfordzkim.

Jak to możliwe? Kong spekulował, że geny noszone przez rodziców wpływają na środowisko, w jakim dorastają dzieci. „Warianty, które mają związek z planowaniem przyszłości, mogą mieć większy wpływ na wychowywanie” – stwierdził.

Harden podejrzewała, że genetyczne wychowanie jest bardzo złożonym zjawiskiem. „Intuicja podpowiada mi, że to nie jedna rzecz, ale konstelacja rzeczy” – powiedziała.

Podczas gdy Harden i inni behawioryści pochwalili się ujawnieniem czegoś nowego o naturze i wychowaniu, badacze, którzy zajmują się zwierzętami, przywołali znajome echa w ich własnych pracach.

„Nie jestem zaskoczony wynikami badań” – powiedział Piter Bijma, który naukowo zajmuje się badaniem zwierząt hodowlanych w Uniwersytecie Wageningen w Holandii. „Można się było tego spodziewać” – dodał.

Bijma i inni badacze zgromadzili wiele dowodów na to, że na zwierzęta wpływają nie tylko ich własne geny, ale też geny ich rodziców. Cielęta mogą rosnąć szybko dzięki własnym genom odpowiedzialnym za wzrost, albo dzięki takim samym genom ich matek, pozwalającym produkować więcej mleka.

Cielę może odziedziczyć ten „mleczny” wariant po matce. Ale to, że będzie go nosić, nie oznacza, że sprawi on bezpośrednio, że cielę urośnie.

W porównaniu do innych ssaków – jak zaobserwował Bijma – ludzkie dzieci są szczególnie zależne od swoich rodziców, nie tylko w kwestii żywienia i zapewniania innych podstawowych potrzeb, ale też jeśli chodzi o rozwój społeczny. W związku z tym oczywistym wydaje się fakt podobnych powiązań (jak w przypadku badanych zwierząt – tł.).

„Ludzie otaczają swoje potomstwo znaczną troską, dlatego też sposób wychowania, jaki stosują, najprawdopodobniej zawiera genetyczny komponent” – powiedział Bijma.

Harden uważa, że uwzględnienie wychowania genetycznego może wznieść wiele do badań nad skutkami ubóstwa w postępach edukacyjnych dzieci czy studiach nad metodami poprawy wyników w nauce.

„Z perspektywy czasu to takie oczywiste i proste” – dodała. „Teraz wielu naukowców powie: widzę moje w zupełnie nowym świetle”.

Carl Zimmer

tłum.: jtk

Post Author: admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *