Эти результаты усиливают сложность генетики физических упражнений. Нет единого участка ДНК, отвечающего за «любовь к физическим упражнениям».
Вместо этого существует множество генов с бесчисленными вариациями ОНП и другими элементами ДНК, которые влияют на определенные функции организма, а они, в свою очередь, зависят от того, занимаемся ли мы спортом и как. То же самое касается и генов, отвечающих в целом за движение.
Не существует волшебного гена для быстрого марафонского бега или для теннисной подачи мирового класса.
Как написал Ричард Докинз, великий оксфордский биолог и исключительный ворчун, «не существует гена “для” чего-либо». Существуют гены, которые, экспрессируя определенный белок, включают системы организма, влияющие на уровень гормонов, метаболизм или другую клеточную активность в организме, что, в свою очередь, инициирует или останавливает биохимические процессы, которые укрепляют кости, заставляют мышцы сокращаться или создают новые клетки мозга. Затем эти изменения в организме улучшают вашу способность тренироваться или же, наоборот, затрудняют тренировки; и какой из этих двух вариантов развития событий ждет вас, может также зависеть от других изменений, вызванных одновременно экспрессией других генов, которые влияют на другие части вашего тела.
Так, например, совсем недавно ученые определили специфическую вариацию одного гена, который, по-видимому, влияет на клеточный состав коллагена, одного из строительных блоков нашей соединительной ткани. Состав вашего коллагена связан с возможностью растяжения связок и сухожилий и диапазоном движений в суставах, что оказывает непосредственное влияние на ваши спортивные способности и риск возникновения травм. Женщины с одной конкретной вариацией гена, по-видимому, подвергаются повышенному риску разрыва передней крестообразной связки.
И мужчины, и женщины с одним и тем же вариантом гена могут обладать способностью к бегу, поскольку их сухожилия, скорее всего, будут жесткими и смогут возвращать больше энергии с каждым шагом.
Но это потенциальное физиологическое преимущество может проявиться, только – и здесь я просто размышляю – если тот же человек обладает другим недавно выявленным генетическим вариантом, который, как полагают, влияет на его оптимизм. Этот ген был обнаружен у людей, обладающих живым чувством возможностей, которые думают, что цели достижимы, и они их достигнут. Как и маленький паровозик
[61], они думают, что могут.
Кроме того, конечно, нельзя забывать о вашей окружающей среде. Взаимодействие между этой средой и вашим геномом оказывает значительное влияние на вас с самого раннего возраста.
Сердце бегуна
Каждая беременная женщина навсегда запомнит ту глубокую связь, которая возникает между ней и ее будущим ребенком. Она чувствует внутри себя жизнь, физически независимую и одновременно переплетенную с ее собственной. Однако эта связь глубже, чем большинство из нас могло себе представить. Время, которое ребенок проводит в утробе матери, может изменить его физиологию и геном. Это может в какой-то степени даже повлиять на будущее здоровье человека и его спортивные надежды.
В недавнем интересном эссе, опубликованном в «Британском журнале спортивной медицины» (англ. British Journal of Sports Medicine), ученые из греческой лаборатории FAME Центра исследований и технологий отметили что перинатальные условия влияют на то, как «формируется биология млекопитающих». В частности, исследователи обратили внимание на случай новорожденных кенийцев. Они вынашиваются в утробах матерей, которые живут на большой высоте и которые, за редкими исключениями, сами были выношены поколениями матерей, живших на той же высоте.
В человеческом развитии существует процесс, известный как эпигенетика.
Это процесс передачи определенных черт от одного поколения другому без кодирования этих черт в ДНК. Такие черты являются физиологической реакцией на окружающую среду, которая достаточно устойчива для того, чтобы вы передали их своим детям. Так, было обнаружено, что мыши-самцы, которые питаются по диете с высоким содержанием жиров в подростковом возрасте, изменяют свой метаболизм и влияют таким образом на риск развития диабета у их детенышей, даже несмотря на то, что эти диетические привычки были изменены задолго до того, как они оплодотворили самку – и, возможно, эти привычки с тех пор уже снова поменялись.
Эпигенетические изменения могут развиваться в течение одного поколения, но чаще всего они, по-видимому, накапливаются за несколько поколений, в конечном итоге набирая достаточную силу, чтобы проявиться в детской физиологии. Греческие ученые предполагают, что эта динамика в какой-то степени проявляется среди кенийских младенцев. Считается, что у их матерей, которые живут на высоте и которые были рождены матерями, жившими там же, матки перекачивают больше крови будущему ребенку, чем матки беременных женщин, живущих на уровне моря. Это изменяет сосудистую систему младенца. Ученые считают, что такие изменения влияют на то, как функционирует геном ребенка; при этом некоторые гены активируются в ответ на потребности системы кровообращения ребенка, а другие отключаются. Младенцы, родившиеся за пределами высокогорной Кении, вряд ли будут иметь такую же ответную реакцию организма.
Но наука показывает, что даже здесь, на Западе, на приемлемых высотах, разные условия внутриутробного развития по-разному влияют на формирование ребенка. Недавно в Университете медицины и биологических наук Канзас-Сити был проведен эксперимент, во время которого изучалась группа здоровых женщин в возрасте от двадцати до тридцати пяти лет. Все они участвовали в пилотном исследовании физических упражнений при беременности. Около половины женщин вели активный образ жизни во время беременности: бегали трусцой, занимались спортивной ходьбой или другими умеренными физическими нагрузками несколько раз в неделю. Другие будущие мамы «обычно были активны, но не занимались формальными физическими упражнениями», – говорит Линда Мэй, кандидат наук, физиолог физических упражнений, которая руководила исследованием. Все они проходили тест несколько раз, чтобы ученые смогли измерить сердечный ритм у них и их детей.
Много лет назад ученые доказали, что частота сердечных сокращений плода увеличивается, когда мать тренируется.
Однако большинство были уверены, что эта реакция была временной и длилась только во время упражнений матери. Однако доктор Мэй считала, что сердце нерожденного ребенка может перестраиваться под воздействием материнских тренировок. Регулярные физические упражнения приводят к замедлению сердечного ритма и другим его здоровым изменениям у большинства людей. Это наша реакция на тренировки.
Оказывается, у еще не родившихся детей проявляется реакция на упражнения, даже несмотря на то, что всю работу выполняют именно матери. Когда доктор Мэй изучила показатели сердечной деятельности плода, она обнаружила, что у тех детей, чьи матери занимались спортом, сердечный ритм был более здоровым, чем у тех, чьи матери не тренировались.
