# Профессор Льюис Уолперт: «Гены — это не чертеж взрослого организма, а программа по его созданию»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4mEkosFN6yU
Канал: The Royal Institution
Опубликовано: 18.09.2025

---

В рамках заключительной лекции из цикла рождественских чтений в The Royal Institution 1986 года, почетный профессор и биолог Льюис Уолперт (Lewis Wolpert) рассматривает фундаментальные вопросы биологии: почему мы растем, как наш организм координирует развитие органов и можно ли достичь бессмертия. От регенерации конечностей у тараканов до гормональных нарушений у людей — лекция раскрывает механизмы, которые превращают одну клетку в сложный стареющий организм.

## 🦎 Механизмы регенерации: от гидры до тритона
[[JUMP:04:31]]

Профессор Льюис Уолперт начинает с демонстрации удивительных способностей низших животных к восстановлению. В отличие от человека, некоторые организмы способны полностью восстанавливать утраченные части тела.

*   **Гидра:** Это маленькое животное, обитающее в прудах, можно разрезать пополам, и каждая часть восстановится [04:43]. Конец с щупальцами отрастит липкую подошву, а подошва — новые щупальца.
*   **Регенерация без роста:** По словам Льюиса Уолперта, гидра восстанавливается не за счет роста, а путем перестройки (ремоделирования) существующих тканей [06:05]. Это подтверждается экспериментом с радиацией: даже после дозы в 20 000 рад (для человека смертельны 500 рад), когда деление клеток полностью прекращается, гидра все равно способна к регенерации перед смертью [06:32].
*   **Тритоны:** В отличие от гидры, регенерация конечностей у тритона (род *Triturus*) требует активного роста и деления клеток [06:57]. Если отрезать конечность на уровне плечевой кости, через несколько недель вырастет новая, практически идентичная оригиналу.

## 🪳 Локальные правила клеток: эксперименты на тараканах
[[JUMP:08:05]]

Для понимания того, как клетки «узнают», какую часть конечности нужно отрастить, Льюис Уолперт приводит эксперименты на голенях (tibia) тараканов. Клеткам вдоль ноги присвоены условные позиционные значения от 1 до 12.

Ключевые выводы экспериментов:

1.  **Заполнение пустот:** Если вырезать сегменты 4–9 и соединить сегмент 3 с сегментом 10, клетки обнаруживают разрыв и восстанавливают недостающие участки [10:33].
2.  **Избыточный рост:** Если соединить сегмент 9 с сегментом 4 (удлинив ногу), клетки не «укорачивают» её, а снова заполняют разницу между 9 и 4, делая ногу еще длиннее [12:33]. По мнению Льюиса Уолперта, это доказывает, что клетки следуют локальным правилам взаимодействия с соседями, а не обладают «общим планом» всей ноги [13:00].
3.  **Правило полного круга:** Нога насекомого — это трубка. Если пересадить участок ткани с одной стороны на другую, создав несоответствие позиционных значений по окружности (например, расположив значение «6» рядом с «12»), в месте стыка начинают расти дополнительные конечности [16:04]. Когда клетки образуют полный круг значений (1–12), это запускает программу роста новой ноги [18:30].

Льюис Уолперт отмечает, что использование витамина А позволяет «обмануть» клетки тритона: после обработки культи этим веществом клетки «думают», что они находятся в основании конечности, и начинают выращивать всю лапу заново, даже если была отрезана только кисть [21:30].

## 🧠 Координация роста в человеческом организме
[[JUMP:22:12]]

Одной из сложнейших задач развития является синхронизация роста различных тканей. Льюис Уолперт объясняет это на примере черепа и мозга.

*   **Череп и мозг:** Кости черепа у младенцев разделены швами и родничками (которые закрываются к 18 месяцам) [23:17]. Кость нарастает в швах под давлением растущего мозга. Именно рост мозга «расталкивает» кости, заставляя череп точно соответствовать его размеру [23:45].
*   **Мышцы и кости:** Длина мышц регулируется механическим натяжением. Когда кость удлиняется, прикрепленные к ней сухожилия тянут мышцы, что стимулирует их рост. Без этого растяжения мышцы не достигнут нужной длины [25:04].
*   **Автономия конечностей:** Льюис Уолперт подчеркивает, что правая и левая руки растут независимо друг от друга в течение 18 лет [25:46]. Между ними нет прямой связи для сверки длины. Это подтверждается опытами на аксолотлях: если пересадить зачаток конечности крупного вида мелкому, она вырастет до своих генетически запрограммированных огромных размеров, игнорируя размеры хозяина [26:41].

## 📏 Гормоны и аномалии роста
[[JUMP:28:44]]

Рост человека в высоту происходит за счет эпифизарных пластинок (зон роста) — тонких слоев хряща в длинных костях [28:58]. Когда эти пластинки окостеневают («закрываются»), рост прекращается [30:48].

В лекции приняли участие гости с различными особенностями роста:

*   **Сэнди Пай (Sandy Py):** Женщина с ограниченным ростом (132 см). Причиной стала спонтанная генетическая мутация, из-за которой её зоны роста перестали работать должным образом [33:15].
*   **Мартин (Martin):** 8-летний мальчик, страдавший от дефицита гормона роста. После начала ежедневных инъекций синтетического гормона его рост вошел в пределы нормы [35:16]. Гормон роста вырабатывается гипофизом в центре головы [36:52].
*   **Кристофер Гринер (Christopher Greener):** На тот момент самый высокий человек в Великобритании (229 см / 7 футов 6,25 дюйма) [37:25]. Его гигантский рост был вызван гиперактивностью гипофиза, который вырабатывал в 20 раз больше гормона роста, чем положено [38:29].

Также Льюис Уолперт упомянул роль тестостерона. По его словам, на ранних стадиях (до 6 недель) эмбрионы мужского и женского пола выглядят идентично [39:56]. Только под воздействием тестостерона одни и те же зачатки тканей превращаются либо в клитор, либо в пенис [40:20].

## ⏳ Биологические часы: старение и смерть
[[JUMP:40:47]]

Старение остается глубокой биологической загадкой. Льюис Уолперт иллюстрирует это на примере долголетия разных видов: мышь в 2 года считается глубоким стариком, в то время как слоненок в этом возрасте — новорожденный младенец, хотя их ткани состоят из схожих клеток [43:06].

*   **Тест на эластичность кожи:** Профессор демонстрирует простой способ определения биологического возраста: если оттянуть кожу на тыльной стороне ладони, у молодого человека она возвращается на место мгновенно, а у пожилого — медленно [42:23].
*   **Лимит Хейфлика:** Ученые обнаружили, что клетки человека имеют ограниченный потенциал деления в культуре. Клетки новорожденного могут удвоиться около 50 раз, 12-летнего ребенка — 40 раз, а взрослого человека — всего около 20 раз [47:22]. После этого они перестают делиться, что может быть ключом к механизму старения [47:35].
*   **Медицинское применение:** Технология выращивания листов кожи из клеток пациента уже используется для лечения язв и тяжелых ожогов [48:00].

## 🧬 Будущее биологии развития
[[JUMP:48:51]]

Завершая лекцию, Льюис Уолперт признает, что современная наука еще далека от полного понимания того, как гены управляют развитием. Гены кодируют только белки, а не структуру органов напрямую [49:31].

По мнению Льюиса Уолперта:

1.  Яйцеклетка содержит не описание взрослого организма, а программу (алгоритм) по его созданию [51:09].
2.  Клонирование и генетическая инженерия вызывают тревогу в обществе, но ученый не видит смысла в создании идентичных людей, так как жизненный опыт все равно сделает их разными [52:01].
3.  Ключ к разгадке лежит в изучении плодовой мушки (дрозофилы), так как её генетика и развитие изучены лучше всего, а многие управляющие гены мушки присутствуют и у человека [52:41].

Профессор цитирует Жака Моно, говоря, что ученые должны осторожно относиться к предсказаниям, так как мы «входим в будущее спиной вперед» [53:07]. Хотя возможность выращивать новые органы из клеток (например, новое сердце после инфаркта) звучит заманчиво, на текущий момент (1986 год) это остается лишь теоретической возможностью [53:20].