Менее глубокие аномалии сигнальных путей и молекул-рецепторов могут вызывать менее резкую половую двойственность. Один человек с подобной двойственностью невольно внес значительный вклад в наше понимание полового развития. Инес де Торремолинос, жившая в XVI в., была вдовой и матерью троих детей, то есть, несомненно, женщиной, но из-за переизбытка тестостерона, вероятно вызванного эндокринным заболеванием, у нее развилась патология, ныне известная под названием клиторомегалии. При этой патологии клитор сильно увеличен, представляя собой нечто среднее между нормальным клитором и пенисом. Ее врач, естествоиспытатель Матео Коломбо, обратил внимание на этот необычный орган и по его промежуточной форме понял связь между развитием мужских и женских половых органов. Возможно, он был первым ученым, который понял, что мужские и женские гениталии – не разные структуры разного происхождения, а две версии одного и того же органа. Он провел своей пациентке, а затем и нормальным женщинам «терапию» (за которую в наше время его бы живо исключили из Списка практикующих врачей Генерального медицинского совета) и осознал в процессе своих «исследований» крайнюю сексуальную чувствительность клитора. Матео Коломбо опубликовал свои наблюдения в 1558 г., и его часто называют «первооткрывателем» сексуальной функции клитора. Это утверждение, конечно, звучит довольно странно: сексуальная чувствительность этого органа явно была известна мужчинам очень давно (судя, например, по древнеримской классической поэзии или непристойным изображениям в Помпеях), не говоря уже о том, что женщины, надо полагать, знали о ней всегда.
В ряде случаев частичные сбои определения пола могут быть вызваны не генетическими факторами, а влиянием окружающей среды. На протяжении жизни нескольких последних поколений репродуктивная функция мужчин в Западной Европе в среднем снизилась. Растет число доказательств того, что это отчасти связано с загрязнением окружающей среды – некоторые виды загрязнителей подавляют гормональные сигналы. [222],[223],[224] Особое беспокойство вызывают фталаты, которые широко используются для повышения гибкости пластмасс. У лабораторных животных, по крайней мере, они сильно подавляют развитие половой системы. Также существует зависимость между воздействием фталатов на женщин и неполным развитием гениталий у их сыновей. Недавно в Европейском Союзе запретили использовать фталаты при производстве игрушек, но многие другие потенциально небезопасные соединения по-прежнему в ходу. Эта тема, неоднозначная сама по себе, осложняется политическими коннотациями. Мы пока не знаем точно, оказывают ли текущие уровни загрязнения существенное влияние на репродуктивную функцию человека, однако данные, полученные на лабораторных животных, как минимум должны послужить нам предостережением. Эмбриональное развитие – очень устойчивый процесс, но это не значит, что он устоит под натиском всех последствий людской беспечности.
Глава 13
В паутине проводов
Свяжите всё воедино!.. Не надо жить обрывками.
Из всех систем, развивающихся у человеческого эмбриона, самой удивительной является, несомненно, центральная нервная система. К концу развития она состоит из десятков миллиардов отдельных клеток, каждая из которых может быть связана более чем с тысячью других. В отдельных областях человеческого мозга насчитывается около ста миллионов взаимосвязей на кубический миллиметр. Это гораздо больше, чем в микропроцессоре компьютера, с помощью которого я работаю над этой книгой. Если сравнить количество нервных клеток (нейронов) в головном мозге с числом транзисторов в микросхеме компьютера, то окажется, что на один транзистор микропроцессора приходится около трех миллионов нейронов мозга. При этом сравнение будет не вполне корректно, потому что по своим функциям нейрон больше похож не на транзистор, а на микропроцессор в целом. Сотрудничая друг с другом в процессе создания и развития центральной нервной системы, простые клетки эмбриона совершают чудеса, непредставимые в рамках самой передовой инженерной мысли. Нам очень далеко до полного понимания того, как им это удается, но некоторые проблески уже есть.
Центральная нервная система развивается из нервной трубки раннего эмбриона, а та, в свою очередь, образуется при смыкании краев нервной пластинки на его спинной стороне (глава 5). Передняя часть этой трубки впоследствии увеличится и образует головной мозг, а остальная часть даст начало спинному мозгу. После образования нервной трубки ее клетки начинают активно размножаться. Размножение происходит быстрее, чем нужно для удлинения нервной трубки пропорционально росту эмбриона, и «лишние» клетки идут на утолщение стенок трубки. Процесс утолщения задействует довольно сложную «хореографию» движений клеток и ядер внутри клеток, но результат достаточно прост – образуются несколько клеточных слоев. Если не вдаваться в подробности, то можно сказать, что боковые стенки нервной трубки утолщаются сильнее всего, а верхняя и нижняя стенки остаются тонкими.
В предыдущих главах мы уже рассматривали разметку нервной трубки в двух направлениях. Напомню, что разметка в продольном направлении происходит за счет декомпактизации хромосом и активации экспрессии различных комбинаций HOX-генов на разных уровнях оси «голова – хвост» (глава 6). Разметка в поперечном направлении достигается благодаря градиентам концентрации сигнальных молекул, которые распространяются вверх от вентральной
