Согласно теории бережливого фенотипа, у плода, который получал недостаточное питание в утробе матери на первых неделях беременности, развивается «бережливый» обмен веществ, который способствует куда более эффективному накоплению энергии. Когда ребенок с бережливым фенотипом появлялся на свет десять тысяч лет назад в период относительного голода, его бережливый обмен веществ помогал ему выжить. Когда же ребенок с таким обменом веществ рождается в двадцать первом веке, окруженный изобилием пищи (которая, несмотря на свою калорийность, зачастую оказывается бедной на питательные вещества), то он быстро начинает толстеть.

Эпигенетика придает теории бережливого фенотипа дополнительную убедительность, потому что она помогает нам понять, как особенности питания матери могут повлиять на скорость обмена веществ ее ребенка. Если вы планируете обзавестись ребенком, то, наверное, уже начали задумываться о том, как будете питаться во время беременности. Известной ученым на данный момент информации пока недостаточно, чтобы точно сказать, когда именно происходит срабатывание эпигенетических триггеров у эмбриона человека. Вместе с тем исследования на животных говорят о том, что этот процесс начинается очень и очень рано.

Так, одно проведенное недавно исследование показало, что при кормлении беременных крыс рационом с низким содержанием белка в течение всего лишь первых четырех дней беременности – еще до попадания эмбриона в матку – их дети оказывались подвержены повышенному кровяному давлению [138]. Эксперименты с овцами продемонстрировали похожее проявление материнского эффекта. У беременных овец, которым давали недостаточно корма в первые дни беременности – опять-таки, еще до попадания эмбриона в матку, – рождалось потомство, у которого быстро происходило образование атеросклеротических бляшек, так как из-за медленного обмена веществ откладывались дополнительные жировые запасы.

Откуда нам известно, что все это действительно было следствием реакции адаптации, а не просто врожденными дефектами, вызванными недоеданием матери? Потому что проблемы со здоровьем – атеросклеротические бляшки и избыточный вес – возникали только тогда, когда ягнятам давали обычный рацион питания. Ягнята, чьи матери недоедали в период беременности, не демонстрировали подобных симптомов, если после рождения их продолжали так же скудно кормить.

Большинство исследуемых в настоящий момент эпигенетических эффектов затрагивает именно матерей, а не отцов. Частично это объясняется тем, что ни плод, ни эмбрион никак не взаимодействуют с внешней средой, окружающей отца, в связи с чем многие ученые решили, будто эпигенетические трансформации возможны только после зачатия и происходят в ответ на информацию, получаемую плодом об условиях среды, в которой живет его мать. Вместе с тем появились новые и достаточно интригующие свидетельства того, что отцы тоже способны передавать информацию своему потомству.

Проведенное британскими учеными исследование показало, что у мужчин, начавших курить до наступления полового созревания, сыновья к девятилетнему возрасту весили больше нормы [139].

Подобная взаимосвязь обнаружена только у мальчиков, в связи с чем ученые сделали предположение, что эти эпигенетические маркеры передаются вместе с Y-хромосомой.

Любопытно: интуиция подсказывает, что дети курящих отцов должны быть ниже ростом, а не толще. Возможно, что этот эффект аналогичен тому, что описывается в гипотезе бережливого фенотипа, когда недоедание матери на ранних этапах беременности приводит к рождению маленьких детей с бережливым обменом веществ, способствующим набору избыточной массы тела. В данном примере может иметь место эпигенетическое изменение в сперматозоидах отца, триггером которого стали токсины во вдыхаемом табачном дыме. Эти токсины могут нести информацию об изменении условий окружающей среды, в результате чего сперматозоиды готовятся к созданию ребенка с бережливым обменом веществ. А когда этот экономный обмен веществ сочетается с типичным для Запада рационом питания, вероятность избыточного веса у ребенка резко возрастает.

Руководитель этого исследования, британский генетик Маркус Пембрей полагает, что это доказывает существование отцовского эффекта в дополнение к уже известному материнскому эффекту. Он называет это «принципиальным доказательством. Сперматозоиды улавливают информацию об условиях окружающей среды родителей, что оказывает влияние на развитие и здоровье последующих поколений».

Пожалуй, эта информация заставляет по-новому взглянуть на религиозное представление о том, что дети расплачиваются за грехи своих родителей.

Возможно, отец и мать не единственные, кто оказывает эпигенетическое влияние на жизнь ребенка. Бабушки и дедушки могут также дотягиваться до него с верхних ветвей генеалогического древа, оставляя в его геноме свой след. Именно так полагают многие из самых выдающихся исследователей эпигенетики – начиная от авторов исследования толстых желтых мышей в Университете Дьюка и заканчивая учеными из Лондона, обнаружившими закономерность между курящими отцами и толстыми сыновьями. Все они убеждены, что эпигенетические изменения могут передаваться по зародышевой линии на несколько поколений вперед.

В случае с материнской наследственностью у вашего окончательного генотипа на самом деле есть самая что ни на есть прямая возможность заполучить метильную метку от бабушки. Женщина с рождения является обладателем полного набора яйцеклеток, которые будут расходоваться в течение ее жизни. Эти яйцеклетки находятся в яичниках новорожденной девочки. Как бы странно это ни звучало, но яйцеклетка, из которой образовались вы, несущая половину ваших хромосом, была образована в яичниках вашей мамы еще тогда, когда она находилась в утробе вашей бабушки.

Современные исследования уже подтвердили, что когда бабушка передает эпигенетические сигналы матери, тем самым она также передает эти сигналы и ее яйцеклеткам, одна из которых в итоге обеспечит вас половиной вашей ДНК.

Подобно тому, как эпигенетика раскрыла загадку полевок с тонкой шерстью и социально-активной саранчи, теперь эта наука помогает объяснить ряд удивительных закономерностей, собранных учеными за последнее столетие. Команда исследователей из Лос-Анджелеса обнаружила, что у детей, чья бабушка курила во время беременности, вероятность развития астмы больше, чем у тех, чья мама курила во время беременности [140]. До того как ученые начали взламывать эпигенетический код, эти закономерности было попросту невозможно никак объяснить. Теперь же ученые понимают, что курящая бабушка запускала эпигенетический механизм, который воздействовал в том числе и на запас яйцеклеток ее будущей дочери.

Любопытно. Кстати, если вы недоумеваете, почему курение бабушки больше влияло на яйцеклетки плода, чем на сам плод, то вы не одиноки – ученые пока что не смогли этого выяснить.

Суровая зима и жестокое продовольственное эмбарго, наложенное нацистами, привели к сильному голоду в Нидерландах в 1944 и 1945 годах. Во время Голодной зимы [141], как ее прозвали позже, погибло тридцать тысяч человек.

Изучение данных о детях, родившихся после этого ужасного голода, стало одним из найденных Баркером доказательств его гипотезы бережливого фенотипа. У женщин, находившихся в период Голодной зимы не позже шестого месяца беременности, родились маленькие дети, которые были подвержены ожирению, ишемической болезни сердца и различным видам рака.

Несмотря на то, что полученные данные по-прежнему вызывают множество вопросов, исследователи были еще больше удивлены, когда двадцать лет спустя обнаружили, что внуки этих женщин также были рождены с низкой массой тела. Возможно ли, что метильные маркеры, ставшие следствием недоедания в период