Близнецовый метод: как одинаковые люди помогают генетике и психологии
Ученые часто проводят исследования на близнецах, причем в разных областях науки. Но больше всего такие одинаковые люди из-за особенностей происхождения важны для психологии, генетики и смежной отрасли — психогенетики.
Несмотря на некоторые огрехи близнецового метода, начиная с 1920-х годов он с успехом применяется для получения новых знаний о человеке.
Какие бывают близнецы
Близнецы встречаются в природе очень редко, в среднем это только 1-2 % от всех новорожденных. По статистике больше всего близнецов рождается в Африке. Ученые предполагают, что это может быть вызвано генетической предрасположенностью.
Есть два основных вида близнецов — одни развиваются из разных яйцеклеток, они идентичны всего на 50%. Эти дети могут быть разнополые. И, как правило, они не особенно походят друг на друга внешне. С точки зрения биологии такие разнояйцевые двойни больше похожи на обычных братьев и сестер.
Если же близнецы развиваются из одной клетки, то они рождаются абсолютно одинаковыми на генетическом уровне. Дети всегда одного пола и очень похожи друг на друга внешне. Этот вид встречается гораздо реже, чем первый.
В чем особенность однояйцевых близнецов
Именно однояйцевые близнецы интересны науке. У них одинаковый код ДНК, то есть по сути это один и тот же организм, получивший своеобразную копию. Помещая таких близнецов в разную среду, а также сравнивая друг с другом, легко выявить влияние внешних и внутренних факторов на их развитие.
Считается, что такие близнецы связаны и на психологическом уровне. Они часто проявляют одинаковые модели поведения, выражают схожие предпочтения и вкусы.
Например, известна история братьев-близнецов из американского города Пиква. Их разлучили в младенчестве, и они росли в разных семьях.
Встретившись через 39 лет, мужчины поняли, что их жизни похожи, как две капли воды. У них были аналогичные интересы и увлечения, они ездили на одинаковых машинах, курили одни и те же сигареты и даже имена их жен и сыновей совпадали.
В 1970-х годах ученые исследовали этих братьев, как и других разлученных близнецов. Они пришли к выводу, что наследственность определяет как минимум добрую половину основных качеств личности человека.
Появление близнецового метода
Первым проводить исследования с участием двойняшек предложил английский исследователь Фрэнсис Гальтон в 1875 году. Сравнивая близнецов в паре, он пытался выявить, в какой степени на человека влияет воспитание, а в какой — генетика. Таким образом он разделил понятия средового воздействия и наследственности.
Правда, в своей теории он не учитывал отличия разных видов близнецов, а еще исследователь не принимал во внимание, что многие особенности поведения близкие люди перенимают друг у друга.
В этом смысле его подход не совершенен. И все же в психологии он используется до сих пор, но теперь чаще исследуется специфика отношений близнецов друг с другом.
В 1924 году другой ученый, немец Герман Сименс доработал идеи Гальтона и развил его подход.
Он предложил сравнивать пары близнецов между собой. Причем одна из пар должна быть однояйцевой, а вторая — разнояйцевой. Этот подход ученые называют классическим близнецовым методом.
Сименс также ввел достоверный способ определения вида близнецов, что исключило возникновение многих ошибок. Его выводы применяются в психогенетике, то есть генетике поведения. Эта отрасль науки изучает, как человеку передаются по наследству психические особенности.
Современный научный подход к близнецам
На сегодняшний день близнецовый метод используют для исследования темперамента, черт личности, различных заболеваний и когнитивных особенностей человека. Его используют во многих отраслях науки.
Такая аналитика помогает установить, в какой степени на организм и поведение влияет наследственность, а в какой — воспитание и внешняя среда.
Кроме того, подобные эксперименты позволяют больше узнать о генетике и ее влиянии на нашу жизнь. Например, точнее определить, какие именно гены приводят к приобретению физических особенностей или отклонений в психике.
Ученые исходят из того, что у однояйцевых близнецов одинаковый генотип. Сопоставляя их между собой внутри пары, можно выявить воздействие внешней среды. Сравнивая разные пары близнецов, одна из которых разнояйцевая, по сути ученые используют метод контрольных групп.
В этом случае признаки, или болезни, которые обусловливаются только генетикой, должны будут проявиться у обоих однояйцевых близнецов. И наоборот, если какое-то явление не связано с наследственностью, вероятность его проявления будет одинаковой у обеих пар испытуемых.
Виды близнецового метода
Помимо внутрипарного и попарного сравнения, используют и другие способы исследований. К видам близнецового метода относят:
- Метод контрольного близнеца. Изучается влияние внешних факторов только на одного человека из пары, второй находится в контрольной группе.
- Метод разлученных близнецов. Ученые могут изучать двойни, которые разлучили в детстве, и они росли и развивались отдельно друг от друга.
- Метод близнецовых семей. Исследуются дети, у которых один из родителей родился с близнецом.
- Изучение одиночных близнецов. Противопоставляются обычные дети и те, чей близнец умер при рождении.
- Лонгитьюдные исследования близнецов. Попросту длительное изучение какого-то одного фактора.
Открытия, полученные при исследовании близнецов
Начиная с 1920-х годов было проведено множество исследований с участием близнецов. Правда, некоторые из них не отвечают современным требованиям. Например, из-за слишком маленькой выборки.
Но можно выделить несколько важных и достоверных выводов, к которым пришли ученые с помощью этого метода.
1. Депрессию можно получить в наследство
Многие современные знания о клинической депрессии были получены благодаря близнецам.
Так, ученые обнаружили: когда один однояйцевый близнец впадает в депрессию, у другого также развивается клиническая депрессия в 76% случаев.
Если такие дети воспитываются отдельно друг от друга, эта доля составляет 67%.
Получается, что дело в наследственности. Скорее всего, группа генов, действующих вместе, могут сделать человека уязвимым для депрессии.
Но не стоит забывать и про внешние факторы, такие как детские переживания, стресс, травмирующие события, медицинские заболевания и другие причины, которые могут лежать в основе подобного состояния.
2. Интеллектуальные способности зависят от генов
В 1990-х годах российские ученые Психологического института РАО изучали мозговую активность 100 пар близнецов. Им давали различные задания, чтобы оценить эффективность их выполнения. Через несколько лет эксперимент повторили.
Выяснилось, что во многом умственные способности наследуются, то есть они изначально заложены в ребенке.
Однако похожее исследование, проведенное в США, выявило значительную зависимость интеллекта и от внешних факторов. Так что вопрос требует дальнейшего изучения и апробации на большей выборке.
3. Ожирение связано с генами, но их можно обмануть
Благодаря тестам близнецовых пар ученые определили, что ожирение на 60-70% определяется генетически.
За последние 70 лет количество людей с этим заболеванием резко выросло. Датские специалисты попытались объяснить эту тенденцию: они стали изучать взаимосвязь между диетой, генами и ожирением.
Оказалось, что гены влияют не только на строение тела, но в какой-то мере и на предпочтения в еде. Причем у мужчин это выражено сильнее, чем у женщин. Но активацию генов можно «заморозить», если регулярно заниматься спортом.
Ошибки при исследованиях
Близнецовый метод не всегда может быть корректно применен.
Если исследование сравнивает однояйцевых и разнояйцевых близнецов, то их окружающая среда должна быть одинаковая. Но как показали некоторые работы, это условие соблюдается не всегда.
Например, в некоторых семьях родители по-разному относятся к разнояйцевым близнецам, особенно разнополым.
Такого не наблюдалось у однояйцевых близнецов. Эти особенности должны учитываться при анализе результатов исследований.
Довольно часто близнецы еще до рождения развиваются в неравных условиях, находясь в утробе матери, что приводит к тому, что один из них рождается физически более сильным, чем второй. Из-за этого в парах близнецов появляются отношения «лидер-ведомый». Такое обстоятельство также может исказить выводы исследователей.
Поэтому чтобы избежать ошибок, близнецовый метод обычно используют совместно с другими способами и методами исследований.
Читай также:
- Почему выжили только homo sapiens и куда пропали остальные 5 видов людей
- Самые опасные научные теории, которые навредили человечеству больше всего
- Интимный прогресс: научные исследования на тему секса и отношений
info — Гены и среда: как близнецы помогают в изучении поведения
Genetics-Info
Генетика – не только наука цифр и лабораторий, это еще и наука, имеющая точки соприкосновения со многими гуманитарными дисциплинами.
Например, психогенетика – одна из наиболее интересных междисциплинарных областей современного знания. Одним из главных инструментов психогенетики является метод близнецов. 5 фактов о близнецовом методе, его потенциале, ограничениях и успехах рассказывают научные сотрудники Лаборатории когнитивных исследований и психогенетики ТГУ Ксения Шарафиева и Дарья Мацепуро и заведующая лаборатории, профессор Юлия Ковас.
22989 • • 24.01.2019
1. В чем суть близнецового метода?
Метод близнецов или близнецовый метод — ключевой метод, использующийся в психогенетике (науке о наследственности и средовых влияниях на поведение).
Метод заключается в сравнении однояйцевых (монозиготных — МЗ) и разнояйцовых (дизиготных — ДЗ) близнецов. Монозиготные близнецы – это фактически 100% генетические копии друг друга, а дизиготные близнецы генетически похожи в среднем на 50%, как обычные родные братья и сёстры. При этом и те, и другие близнецы разделяют общую среду, например, они развиваются в одной утробе, воспитываются в одной семье, обучаются зачастую в одной школе или даже в одном классе.
Это означает, что наличие различий в физических и психологических характеристиках и поведении между монозиготными близнецами объясняется влиянием среды, а различия у дизиготных близнецов объясняются и влиянием среды и генетическими влияниями. Близнецовый метод направлен на выявление средовых и генетических влияний на различные признаки.
Современные исследования, выполненные методом близнецов, указывают на то, что почти все признаки частично зависят от генетических факторов, причем некоторые признаки показывают более сильное генетическое влияние (например, рост), другие – менее сильное влияние (например, черты личности). Большинство признаков являются сложными — их наследуемость обусловлена большим количеством генов, например, в случае с аутизмом.
Иллюстрация Георгий Сапего2. Кто открыл близнецовый метод?
Идея близнецового метода была сформулирована Ф. Гальтоном еще в 1865 году. А в 1876 г. появилась его статья «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания.
В России первые системные психогенетические исследования с использованием близнецов начались через полвека — в 1929 г. в Медико-генетическом институте. Исследовательская группа под руководством С.Г. Левита создала самый большой (на тот момент) в мире близнецовый регистр, включавший более 1 000 пар близнецов. Ученые также организовали «близнецовый» детский сад для проведения исследований. Однако эта работа была остановлена и запрещена в конце 1940-х в результате «лысенковщины». Впоследствии исследования в области генетики поведения в СССР прекратились на 25 лет.
3. Какие открытия были сделаны при помощи близнецового метода?
Близнецовый метод используется и в здравоохранении для изучения процессов наследуемости различных заболеваний и предрасположенностей, и в гуманитарных науках.
Например, ряд психогенетических исследований посвящен анализу индивидуальных различий в способностях к обучению и школьной успеваемости по отдельным предметам. Так, для способности к чтению получены оценки наследуемости около 40-60%, а оценки влияния общей среды варьируют от 25 до 45%. Похожий вклад генетических и средовых факторов в индивидуальные различия получен и для способностей в математике. Другие исследования, проведенные с использованием близнецового метода, были направлены на изучение индивидуальных различий в чувстве числа (способности правильно оценивать количество предметов с первого взгляда, не считая их). Индивидуальные различия в чувстве числа обнаруживаются в раннем возрасте, сохраняются в более позднем развитии и связаны с общим интеллектом. Исследования показали, что генетический вклад для чувства числа составляет только 32%, индивидуальные различия во многом объясняются неразделенным влиянием среды.
Еще одно интересное исследование было проведено под руководством Юлии Ковас. В нем приняли участие 13 тысяч близнецов в возрасте от 9 до 16 лет из России, Великобритании, США, Германии, Японии и Канады. Ученые пытались ответить на вопрос, в чем причины мотивации к обучению у школьников, почему им нравится или не нравится учиться, и насколько для них интересен тот или иной предмет школьной программы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Personality and Individual Differences. Выяснилось, что даже монозиготные близнецы, которые растут в одной семье и учатся в одном классе, могут сильно отличаться по своей мотивации. По словам руководителя исследования, это говорит о том, что существует масса каких-то средовых воздействий, которые не работают на уровне семьи или класса, а индивидуально специфичны. Генетические факторы также вносят вклад в индивидуальные различия в мотивации.
4. Какие разновидности близнецового метода используются сегодня?
Существует несколько основных разновидностей близнецового метода: классический (сравнение сходства монозиготных и дизиготных близнецов), метод разлученных близнецов, изучение семей (например, детей) МЗ близнецов, метод контрольного близнеца, близнецовой пары.
Метод разлученных близнецов заключается в оценке внутрипарного сходства исследуемого признака у близнецов, которые были разлучены в детстве и, следовательно, воспитывались в разных средах. Наибольшую ценность представляют пары МЗ близнецов (МЗр), разлученных в первые месяцы или годы жизни, поскольку это означает, что два генетически одинаковых человека растут в разных условиях. В таком случае их сходство не может быть объяснено сходством постнатальной среды, следовательно, полученные корреляции — во многом отражает наследуемость признака.
Критика этого варианта близнецового метода заключается в сложности оценки действительного различия сред, в которых воспитывались МЗ близнецы.
Метод семей МЗ близнецов, или метод монозиготных полусиблингов заключается в сопоставлении детей в семьях, где матери или отцы являются монозиготными близнецами. Эти дети имеют своеобразный генетический статус: тетя (или дядя) с точки зрения генетической — то же самое, что мать (или отец).
Главная задача, для решения которой этот метод дает ценный материал, состоит в выявлении так называемого материнского эффекта. Этим термином обозначается преимущественное влияние матери на фенотип потомков, возникающее не только благодаря передаче генов, но и из-за психологических, постнатальных, а также биологических и внутриутробных факторов.
Наличие материнского эффекта в психологической черте должно проявиться в большем сходстве детей, имеющих матерей — МЗ близнецов, по сравнению с детьми, у которых отцы-МЗ близнецы. Интерес также вызывают эффекты цитоплазматической наследственности, которые можно обнаружить (в психологических признаках человека) пока только при помощи метода семей МЗ близнецов. Дело в том, что, помимо генов, заключенных в хромосомах ядра клетки, носителями наследственной информации являются некоторые структуры, находящиеся в цитоплазме.
Метод контрольного близнеца (взаимоконтроля близнецов, контроля по партнеру, близнеца-свидетеля) основан на том, что МЗ близнецы являются идеальным контролем друг к другу.
Метод близнецовой пары. Еще в 30-х годах появились работы, в которых рассказывалось об особой психологической ситуации в парах близнецов, «эффекте пары», или «эффекте близнецовости». Основными характеристиками этой особой психологической ситуации являются две противопоставленные тенденции: к идентификации со своим со-близнецом и, напротив, к индивидуализации каждого близнеца.
Первая приводит к ощущению себя сначала членом пары и лишь затем — отдельной личностью; вторая, в крайних случаях, может привести к выраженным конфликтным отношениям близнецов, протесту против «второго — такого же». С возрастом первая тенденция обычно ослабевает, уступая место второй, причем у близнецов-мужчин данный процесс происходит легче, чем у женщин.
5. Я близнец — как стать участником исследований?
Лаборатория когнитивных исследований и психогенетики Томского государственного университета – один из ключевых научных центров в России, где активно используется близнецовый метод. В 2011 году на базе лаборатории при участии Российско-британской лаборатории психогенетики Психологического института РАО был создан первый в России близнецовый регистр — Российский школьный близнецовый регистр «Прогресс».
Близнецовый регистр — это важный ресурс, инструмент изучения того, как индивидуальные различия влияют на процесс обучения. С его помощью воплощаются в жизнь междисциплинарные исследования мирового уровня, проводятся молекулярно-генетические кросс-культурные исследования для понимания механизмов когнитивного развития.
Для участия в данном проекте приглашаются родители близнецов и преподаватели общеобразовательных школ. Для регистрации близнецов школьного возраста необходимо заполнить форму регистрации на сайте.
А в 2015 году стартовал международный научно — исследовательский проект, направленный на изучение природы индивидуальных различий в познавательных процессах. Цель исследования в длительной перспективе – анализ причин успешности и неуспешности людей в освоении математики и других когнитивных функций. Задачей также является разработка новых, более «математически дружелюбных» программ образования от школы до университета. Проект осуществляется совместно с лабораторией InLab, Голдсмитс Университета Лондона; лабораторией возрастной психогенетики и Российско-британской лабораторией психогенетики Психологического института Российской академии образования; и инновационным центром исследований нарушений способностей к обучению Университета Огайо. В рамках проекта исследования нейрофизиологических механизмов индивидуальных различий в познавательных процессах проводятся именно с помощью близнецового метода.
Если вы являетесь близнецами в возрасте от 17 до 30 лет и хотите принять участие в данном проекте, то вам нужно заполнить онлайн форму регистрации, которую вы можете найти на официальной страничке проекта по ссылке.
Также всю информацию о деятельности Лаборатории когнитивных исследований и психогенетики, как структурного подразделения Международного центра исследований развития человека, можно получить на сайте.
Близнецы могут помочь нам понять, как нас формируют гены и окружающая среда · Границы для молодых умов
Abstract
Вы когда-нибудь задумывались, почему вы выглядите не так, как другие люди? Различия, такие как рост и цвет волос, могут возникать из-за различий в ваших генах, называемых мутациями. Понять, как мутации формируют нас, может быть немного сложно, потому что на нас также влияет окружающий мир. Близнецы, братья и сестры могут помочь нам понять, отличаются ли люди из-за генетических различий или из-за того, что они живут в разной среде.
Однояйцевые близнецы имеют одни и те же гены, в то время как разнояйцевые близнецы имеют в среднем половину общих генов с другим близнецом. Мы можем измерить и сравнить степень сходства признака между парами однояйцевых и разнояйцевых близнецов, чтобы понять, насколько различия в признаках между людьми обусловлены генами, а сколько — средой.
Каждый человек в мире отличается от другого. У вас может быть разный цвет волос, кожи или глаз, или разный рост, а также целый ряд других черт , которые делают вас уникальным. С другой стороны, у вас очень схожие черты с членами вашей семьи. У вас может быть такой же цвет волос, как у вашего отца, и такой же цвет глаз, как у вашей мамы. Возможно, вы немного похожи на своего брата или сестру. Это связано с тем, что семьи имеют общие вариации (также называемые мутациями 9).0008 ) в их генов .
Можно сказать, что гены — это небольшие кусочки биологической информации, передаваемые от родителей детям и закодированные в ДНК .
Думайте о генах как о рецепте с инструкциями, в которых перечислены ингредиенты, количество и этапы приготовления пищи. В этом примере вы — это еда, а ваша ДНК — это и бумага, и буквы, используемые для написания рецепта. Хотя наши гены подобны рецептам, имейте в виду, что это очень сложный рецепт со многими (многими!) ингредиентами и шагами, которые мы все еще пытаемся открыть и понять. Так вот, в мире есть много видов еды, как и много типов людей. Кексы отличаются от печенья, потому что их рецепты разные. Люди отличаются друг от друга из-за различий в их генах (рецептах). Некоторые люди больше похожи, чем другие (например, вы и ваш брат или сестра похожи больше, чем вы и ваши друзья). Это похоже на кексы и кексы — они не одинаковы, но очень похожи. Это потому, что их рецепты похожи, но не совсем одинаковы. Иногда определенные мутации в ваших генах могут быть вредны для вас и вызывать у вас заболевание, в то время как другие мутации могут защитить вас от болезни. Некоторые мутации могут быть даже хорошими или плохими в зависимости от окружающей среды! По нашей аналогии, мутация, вызывающая болезнь, подобна использованию неправильного рецепта.
Если вы добавите соль в смесь для кекса вместо сахара, ваш торт не получится хорошим. Хотя вы можете подумать, что мутация — это что-то плохое (или, может быть, что-то крутое, что есть у некоторых супергероев), правда в том, что большинство мутаций не являются ни хорошими, ни плохими — их называют нейтральными.
Рецепт — не единственное, что влияет на то, как получится торт. Среда также играет важную роль. Если вы сделаете духовку слишком горячей, пирог подгорит, но если она будет недостаточно горячей, она не приготовится и плюхнется. Но ждать! Использование неправильных ингредиентов или правильных ингредиентов в неправильных количествах также может привести к провалу торта! [1]. Если вы найдете проваленный торт, вы не всегда будете знать, что вызвало провал. Ошибка в рецепте? Или его неправильно приготовили? Это важное различие между генами и рецептами. Хотя вы можете видеть симптомы болезни так же, как вы можете видеть проваленный торт, 9Рецепт 0017 в ДНК написан на другом языке, и мы не можем легко вернуться и прочитать его, чтобы найти ошибку.
Окружающая среда оказывает большое влияние на человеческие качества. Например, подумайте о цвете кожи. Вы можете родиться с таким же цветом кожи, как у вашего друга. Если ваш друг любит заниматься спортом на улице, а вы любите читать в помещении, солнце сделает кожу вашего друга темнее, а ваша останется незагорелой. Вы будете выглядеть по-другому, даже если ваши гены цвета кожи одинаковы. Опять же, гены могут и заставляют людей иметь разный цвет кожи. Когда вы видите людей с разным цветом кожи, трудно сказать, вызваны ли эти различия генами (генетическими), вызваны воздействием солнца (окружающей средой) или даже вызваны комбинацией обоих генов и окружающей среды! На самом деле, все различия между вами и всеми окружающими вас людьми происходят из-за различий либо в ваших генах, либо в вашем окружении, либо в их сочетании. Например, вы можете быть очень умным, потому что ваши родители заставляют вас много читать (это влияние вашего окружения). Или вы можете быть очень умны, потому что у вас есть гены, которые влияют на ваш мозг, позволяя вам быстрее читать или легче понимать вещи [2].
Понимание того, как мутации влияют на определенную черту в группе людей, очень важно, потому что это помогает нам понять, почему мы все разные. Кроме того, понимание мутаций может помочь нам изучить то, как гены вызывают некоторые заболевания. С другой стороны, выяснить, как среда влияет на черту, также полезно, потому что иногда среду можно изменить. Например, ученые выяснили, что на болезнь Диабет лишь немного влияют гены (она имеет наследуемость 26%; [3]). Зная это, врачи могут помочь людям избежать заболевания из-за изменений в окружающей среде (таких как здоровое питание или больше физических упражнений), даже если у них есть генов диабета !
Чтобы понять влияние генов и окружающей среды на определенный признак, мы могли бы изучить группу людей и сравнить различия в их генах и различия в интересующем признаке. Это похоже на сравнение всех рецептов, используемых для разных тортов, чтобы увидеть, есть ли какой-либо конкретный ингредиент, общий для всех гибких тортов.
Если в гибких тортах есть общий ингредиент, а в обычных тортах этот ингредиент отсутствует, то этот конкретный ингредиент, вероятно, является причиной провала торта. Точно так же мы можем увидеть, есть ли у людей с различиями в признаках определенные мутации. Затем мы можем использовать математику, чтобы понять, насколько различия в признаках объясняются мутациями. Проблема с этим методом в том, что чтение ДНК многих людей может быть очень дорогим и сложным. К счастью, почти 100 лет назад ученые нашли эффективный способ изучения влияния генов на окружающую среду без необходимости чтения ДНК. В этом методе используются близнецы [4].
Близнецы — это особый тип братьев и сестер, потому что они рождаются в одно и то же время. Есть два типа близнецов. Однояйцевые близнецы очень похожи друг на друга и всегда либо оба мальчика, либо обе девочки. Разнояйцевые близнецы могут выглядеть по-разному и даже могут быть мальчиком и девочкой. Однояйцевые близнецы имеют общие гены, в то время как разнояйцевые близнецы, как и братья и сестры, не являющиеся близнецами, имеют общую половину своих генов.
Итак, можно предположить, что любые различия в чертах между однояйцевыми близнецами происходят от среды, а не от различий в их генах. Измеряя признак (например, цвет кожи) в больших группах пар близнецов и братьев и сестер, мы можем понять влияние генов и окружающей среды на признак, не глядя непосредственно на гены людей, чтобы увидеть их мутации.
Пример результатов двух исследований близнецов показан на рисунке 1. В одном исследовании интеллект австралийских близнецов (как однояйцевых, так и разнояйцевых) измеряли с помощью теста IQ (коэффициент интеллекта). В другом исследовании близнецов спросили, сколько часов в сутки они обычно спят. Оба исследования были направлены на то, чтобы выяснить, насколько гены влияют на интересующие нас черты (коэффициент интеллекта и время сна). Чтобы понять, насколько генетической является черта, они сравнили, насколько похожи пары однояйцевых близнецов и насколько похожи пары разнояйцевых близнецов. Поскольку однояйцевые близнецы имеют общие гены, их измерения IQ и времени сна будут более схожими, чем большую роль в этом играют гены (т.
е. различия между двумя однояйцевыми близнецами должны быть вызваны окружающей средой, поскольку их гены одинаковы). С другой стороны, мы ожидаем, что разнояйцевые близнецы будут менее похожи, чем однояйцевые близнецы, но мы все же ожидаем, что они будут чем-то похожи, потому что некоторые из их генов являются общими. Имейте в виду, что сравниваются не измерения черт характера, а то, насколько похожи близнецы (оба с высоким IQ или оба спят одинаковое количество времени). На рис. 1, сходство можно наблюдать по тому, насколько близко точки (пары-близнецы) расположены к зеленой линии в середине (идеальная линия подобия). Эти исследования показали, что IQ очень сильно передается по наследству (хотя окружающая среда все еще играет роль в определении вашего IQ). Мы можем сказать это, потому что IQ однояйцевых близнецов почти всегда одинаков, а разнояйцевые близнецы бывают одинаковыми лишь иногда. С другой стороны, график сна однояйцевых близнецов показывает большой разброс от средней зеленой линии.
Это означает, что однояйцевые близнецы демонстрируют большие различия между собой, и поскольку у них одинаковые гены, эти большие различия вызваны окружающей средой. Это означает, что продолжительность сна имеет низкую наследуемость.
- Рисунок 1. Данные о близнецах помогают нам понять генетические и экологические эффекты.
- Результаты двух реальных исследований близнецов. Два верхних — это результаты IQ (показатель интеллекта), а нижние — результаты времени сна. На графиках каждая точка — это пара близнецов. Ось X представляет оценку (или часы сна), которую получил первый близнец, а ось Y представляет оценку, полученную другим близнецом (братом). Если оба близнеца очень умны, точка, представляющая их, будет в правом верхнем углу (они оба получили высокий балл). Когда у пары близнецов одинаковые измерения (коэффициент интеллекта или часы сна), они будут располагаться на зеленой линии. Если их измерения сильно различаются, их точка будет далеко от зеленой линии.
Подобные исследования показали, что личность, интеллект, плохое зрение и даже психические заболевания, такие как биполярное расстройство и шизофрения, имеют среднюю или высокую наследуемость (т.
е. сильно зависят от генов). Практически нет ограничений на то, какой признак или болезнь можно изучать. Если его можно измерить или классифицировать, мы можем оценить его наследуемость! Мы изучаем близнецов, чтобы понять, в какой степени различия между людьми обусловлены генами, а в какой — окружающей средой. Эти исследования важны, потому что они помогают ученым количественно оценить генетические и поддающиеся изменению факторы окружающей среды , повышающие риск некоторых заболеваний. Подобных исследований учёные провели немало. На сегодняшний день изучено около 18 000 человеческих признаков, включая рост, массу тела и ряд заболеваний [5]. Итак, когда вы видите пару близнецов, помните, насколько они генетически особенные и ценные для науки и исследований в области здравоохранения.
Глоссарий
Черта : ↑ Специфическая характеристика или особенность человека. Например, чей-то цвет волос или рост.
Мутация : ↑ Форма или версия гена.
Мутации могут возникнуть внезапно в любое время и, как правило, ни хороши, ни плохи для вас.
Ген : ↑ Фрагмент ДНК, который передается от родителей к детям. Гены содержат информацию о ваших чертах.
ДНК : ↑ Молекула внутри ваших клеток, в которой хранятся все ваши гены. Ваша ДНК содержит по одной копии ДНК каждого из ваших родителей, что делает вас похожими на них обоих.
Диабет : ↑ Это состояние, при котором организм не может нормально использовать глюкозу (разновидность сахара).
Наследуемость : ↑ Степень изменения признака, обусловленная генетическими различиями.
Сходство : ↑ Оценка, которая измеряет, насколько похожи вещи. В этом случае мы измеряем, насколько каждый близнец похож на своего собрата-близнеца.
Модифицируемый : ↑ То, что можно изменить.
Например, количество упражнений, которые вы делаете.
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Каталожные номера
[1] ↑ Мур, Дж. 2018. Быть на высоте: как не дать торту упасть . Получено с: https://www.craftsy.com/cake-decorating/article/how-to-keep-a-cake-from-falling/
[2] ↑ Джоши А. А., Лепоре Н., Джоши С. Х., Ли А. Д., Барышева М., Штейн Дж. Л. и соавт. 2011. Вклад генов в толщину и объем коры. Нейроотчет . 22:101–5. дои: 10.1097/WNR.0b013e3283424c84
[3] ↑ Poulsen, P., Kyvik, K.O., Vaag, A., and Beck-Nielsen, H. 1999. Наследуемость сахарного диабета II типа (инсулинозависимого) и аномальная толерантность к глюкозе – популяция исследование близнецов. Диабетология . 42:139–45.
[4] ↑ Лью, С.
Х. М., Элснер, Х., Спектор, Т. Д., и Хаммонд, К. Дж. 2005. Первое «классическое» исследование близнецов? Анализ аномалий рефракции с использованием монозиготных и дизиготных близнецов, опубликованный в 1922. Двойной рез. Гум. Жене. 8: 198–200. дои: 10.1375/1832427054253158
[5] ↑ Полдерман, Т.Дж., Беньямин, Б., Де Лиу, К.А., Салливан, П.Ф., Ван Боховен, А., Висшер, П.М., и др. 2015. Метаанализ наследуемости человеческих черт на основе пятидесятилетних исследований близнецов. Нац. Жене. 47:702. doi: 10.1038/ng.3285
«История близнецов, как критерий относительных сил природы и воспитания» (1875 г.), Фрэнсис Гальтон
«История близнецов, как критерий относительных сил природы и воспитания» (1875 г.), автор Фрэнсис Гальтон В статье «История близнецов как критерий относительных сил природы и воспитания» Фрэнсис Гальтон описывает свое исследование близнецов. В статье, опубликованной в 1875 году в Fraser’s Magazine в Лондоне, Англия, рассказывается об использовании Гальтоном близнецов для изучения и различения характеристик, которыми люди обладают при рождении, и характеристик, которые они получают в результате жизненных обстоятельств и опыта.
Гальтон называет эти факторы природой и воспитанием. Основываясь на своем исследовании, Гальтон пришел к выводу, что природа оказывает большее влияние на развитие, чем воспитание. Изучая близнецов, Гальтон представил способ изучения влияния природы и воспитания на людей, рожденных со схожими чертами, что позволило ему сосредоточиться на влиянии опыта на развитие человека.
Гальтон работал в Англии и изучал множество предметов, включая географию, литературу, наследственность и статистику. Он также внес много публикаций и изобретений в науку. В 1859 году сводный двоюродный брат Гальтона Чарльз Дарвин опубликовал «Происхождение видов », книгу, в которой Дарвин представил теорию эволюции или изменение наследственных характеристик биологических популяций в последующих поколениях, естественный отбор или выживание лучше адаптированных особей. и наследственность или передача генетической информации от родителей к потомству. Хотя в то время гены не были полностью изучены, исследователи пытались определить, присутствовали ли определенные черты, такие как интеллект или сила, при рождении, или то, что также называют доступными от природы, или эти черты были получены благодаря опыту и окружающей среде.
что человек развивается после рождения, что также называют эффектами воспитания. Исследования Гальтона о влиянии природы и воспитания вытекали из теорий, представленных в книге Дарвина. Чтобы изучить влияние природы и воспитания на характер и интеллектуальные способности человека, Гальтон изучал близнецов, у которых были похожие или идентичные черты.
Как и многие литературные произведения того времени, статья Гальтона о близнецах не разделена на отдельные разделы. Гальтон начинает свою статью с описания того, почему он решил провести свое исследование воздействия природы и воспитания на изучение близнецов. Гальтон предлагает собственное определение близнецов. Затем он переходит к описанию того, как ему удалось собрать данные о близнецах в ходе своих исследований. Затем Гальтон рассказывает о собранных им данных. Гальтон использует описания в опросах, которые он собрал, чтобы сравнить и сопоставить различные физические и психические характеристики близнецов, и, наконец, делает вывод своего исследования.
Гальтон начинает свою статью с заявления о сложности определения влияния природы и воспитания на интеллектуальные способности и успех в жизни человека при изучении неродственных людей. Он отмечает, что каким бы правдоподобным ни казалось, что человек унаследовал черты интеллектуальных способностей от своих родителей, успех человека всегда можно отнести к образованию и опыту, которые он получил на протяжении всей своей жизни. Гальтон продолжает объяснять, что близнецы должны наследовать схожие черты от своих родителей, а исследования близнецов должны показать, что больше влияет на них: природа или воспитание. Чтобы получить прямые доказательства влияния природы и воспитания, Гальтон утверждает, что он исследовал близнецов, которые были похожи в детстве и воспитывались вместе, а затем определил, стали ли они непохожими по мере взросления. Он заявляет, что мог бы спросить мнение семьи о том, что вызвало возможное несходство. Гальтон также объясняет, что он исследовал близнецов, которые были очень непохожи в юности, и определил, становятся ли они более похожими по мере взросления.
Чтобы прояснить термины в своей статье, Гальтон дает два различных определения появления близнецов. Гальтон сначала определяет близнецов как более чем одно потомство, рожденное в одно и то же время. Он приводит примеры животных, в норме дающих многодетных потомков. Он определяет второе подмножество близнецов как более чем одно потомство, рожденное от яиц с двумя желтками, которые происходят из-за двух зародышевых пятен в одной и той же яйцеклетке. В своей статье Гальтон классифицирует близнецов на три группы: сильно похожих, умеренно похожих или крайне непохожих. Наконец он объясняет, что, по его наблюдениям, если близнецы разного пола, то они никогда не бывают очень похожими и не произошли из одного яйца с двумя желтками. Гальтон не указывает критерии, которые он использовал для классификации трех групп.
Определившись с терминами, Гальтон описывает свое исследование. В своей статье Гальтон утверждает, что разослал опросы близнецам или людям, состоящим в родстве с близнецами.
Опросы содержали вопросы, организованные в тринадцать групп. Последняя группа вопросов касалась адресов других близнецов, которые могли бы принять участие в опросах, что позволило Гальтону получить большое количество зарегистрированных случаев. Гальтон утверждает, что он получил ответы от восьмидесяти пар близнецов, и в своей статье он сосредоточил внимание на тридцати пяти из этих случаев, потому что эти ответы были наиболее подробными.
Гальтон продолжает объяснять полученные им данные. Гальтон упоминает, что из полученных им ответов лишь несколько упомянули близнецов, которые были совершенно похожи и неразличимы. По словам Гальтона, в большинстве ответов он получил подробные сведения о близнецах с почти одинаковым цветом волос и глаз, а также с одинаковым весом, ростом, силой и вокальной интонацией. Он утверждает, что респонденты сообщили о многих различиях в почерке. Гальтон описывает взаимодействие между близнецами, их семьями и друзьями, а также то, как другие люди могут легко спутать личности близнецов.
Он также упоминает, что при всем сходстве всегда существовала разница в выражениях, которая помогала отличать близнецов друг от друга. Он также отмечает, что матери с большей вероятностью смогут различить близнецов и что сходство чаще встречается в молодости, но близнецов становится легче отличить по мере взросления.
Гальтон рассказывает анекдоты о нескольких полученных им случаях, когда близнецам удавалось намеренно вводить людей в заблуждение относительно своей личности. Гальтон также описывает случаи, когда родители не могли отличить своих потомков, или дети, которые не могли отличить мать-близнеца от тети, подчеркивая тот факт, что близнецы оставались похожими даже после взросления. Другие описания включают случаи, когда близнецы страдают от схожих заболеваний в одно и то же время, даже если живут в разных районах. Гальтон также утверждает, что в идеях, замечаниях и решениях близнецов часто есть сходство.
Гальтон заявляет, что из тридцати пяти случаев, о которых он получил подробные ответы, шестнадцать случаев были описаны как очень похожие, а девятнадцать были описаны как очень похожие, но с некоторыми различиями.
Он утверждает, что представленные различия часто связаны с личностными чертами, такими как энергичность, мягкость, робость, бесстрашие, спокойствие, независимость и другими.
Наконец, Гальтон упоминает, что близнецы, похожие в детстве, редко становятся непохожими в зрелом возрасте, даже когда они растут в разных условиях. Более того, Гальтон упоминает, что из двадцати случаев, которые он рассмотрел, близнецы, которые родились разного пола или были непохожими при рождении, никогда не становились похожими, даже если они воспитывались в одинаковых условиях. Гальтон использует эти два наблюдения, чтобы прийти к заключению своего исследования и приходит к выводу, что природа оказывает большее влияние на развитие, чем воспитание.
После исследования Гальтона ученые всего мира начали использовать близнецов для изучения наследственности. В 1905 году Эдвард Торндайк, психолог из США, провел физиологические тесты на пятидесяти наборах близнецов и пришел к выводу, что сходство близнецов является врожденным, а не приобретенным.
В середине 1900-х годов Герман Вернер Сименс, дерматолог из Европы, представил широко используемый в научных исследованиях близнецовый метод. Он использовал исследования близнецов, чтобы определить роль генов в кожных заболеваниях и различал однояйцевых и разнояйцевых близнецов. Эти исследования стали основой для понимания развития близнецов и дали представление о наследственности.
Статья Гальтона широко цитируется, а его исследования вдохновили на многочисленные исследования близнецов, которые последовали за его работой. По словам авторов Горацио Ньюмана, Фрэнка Фримена и Карла Хользингера в книге, в которой обсуждаются различные исследования близнецов, Гальтон был первым исследователем, который связал сходство близнецов с доказательствами наследственности.
Исследование близнецов, проведенное Гальтоном, было первым, в котором близнецы были включены для определения взаимосвязи между природой и воспитанием. Потому что наследственность была популярной темой в середине-конце 19-го века.
00-х многие исследователи пытались понять, что заставляет людей иметь разные характеристики, такие как рост или неэлегантность. Статья Гальтона предоставила ученым возможность изучить, как воздействие окружающей среды может влиять на наследственность.
- Дарвин, Чарльз. О происхождении видов . Лондон: Уорд, Лок и Ко, 1911 г. https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.93440 (по состоянию на 1 сентября 2017 г.).
- Гальтон, Фрэнсис. «История близнецов как критерий относительных сил природы и воспитания». Журнал Фрейзера 12 (1875): 566–76. http://galton.org/essays/1870-1879/galton-1875-history-twins.pdf (по состоянию на 1 сентября 2017 г.).
- Ньюман Горацио, Фриман Франк и Хольцингер Карл. Близнецы, исследование наследственности и окружающей среды . Чикаго: Издательство Чикагского университета, 1937 г. https://archive.org/details/twinsastudyofher031983mbp (по состоянию на 3 мая 2017 г.).
- Сименс, Герман Вернер. «Die Zwillingspathologie: Ihre Bedeutung, ihre Methodik, ihre bishergien Ergebnisse (Близнецовая патология: ее важность, ее методология, ее предыдущие результаты)» Берлин: Verlag von Julius Springer (1924).
