В 1587 году на Иртыше поставили острог, который стал Тобольском. С этого момента можно вести отсчёт: русский человек живёт за Уралом чуть больше четырёх столетий. Для истории — эпоха. Для эволюции — мгновение, шестнадцать-двадцать поколений. Достаточно ли этого, чтобы холод переписал что-то в наших генах? Ответ науки не совпадает с популярной легендой о «сибирском здоровье», и он интереснее её.
У кого «ген холода» есть по-настоящему
Коренные народы Сибири и Арктики — якуты, эвенки, нганасаны, чукчи — живут на этих землях не четыреста лет, а десятки тысяч. Здесь естественный отбор успел поработать, и генетики его следы нашли.
В 2014 году группа из Кембриджа (Алексия Кардона, Тоомас Кивисильд и соавторы) опубликовала в PLoS One полногеномный анализ десяти сибирских народов. Сигналы отбора обнаружились в генах UCP1 — он отвечает за термогенез в бурой жировой ткани, PRKG1 — регулирует сокращение гладких мышц и сосудистый тонус на холоде, PLA2G2A и LRP5 — жировой обмен и минерализация кости. Иными словами, у коренных сибиряков в буквальном смысле иначе настроено «отопление».
Самый известный пример — арктический вариант гена CPT1A, обнаруженный у чукчей, эскимосов и юпиков (работа Флоренс Клементе и соавторов в American Journal of Human Genetics, 2014). Он переключает организм на сжигание жиров, что идеально для диеты из тюленя и рыбы. Цена — склонность к гипогликемии у детей. Природа не делает подарков без счёта.
Ещё одна деталь: чувствительность к холоду задаёт рецептор TRPM8, тот самый, что реагирует на ментол. В 2018 году в PLoS Genetics показали, что частота одного из его вариантов растёт с географической широтой — от Африки к северу Евразии. Холод действительно оставляет отметины в геноме. Но ему нужны тысячелетия.
Что может и чего не может отбор за четыреста лет
Здесь стоит быть честным. Самая быстрая известная адаптация человека — переносимость лактозы у европейцев — закрепилась примерно за пять-семь тысяч лет при очень сильном давлении отбора. Четыреста лет для новой полезной мутации — срок ничтожный. Ни одного специфического «русско-сибирского» варианта гена, отсутствующего у жителей Рязани или Вологды, наука не описала.
Что действительно произошло за это время — смешение. Старожильческие группы Севера — русскоустьинцы на Индигирке, походчане на Колыме, марковцы на Анадыре — веками брали жён из юкагирских, якутских, чуванских семей. Их потомки унаследовали не «русский ген холода», а вполне конкретные аллели коренных народов. Это не адаптация — это заимствование готового решения. Генеалогические и антропологические исследования старожилов Якутии это подтверждают: внешне и по ряду наследственных признаков они заметно отличаются от переселенцев советского времени.
Для основной же массы сибиряков — потомков крестьян-переселенцев XIX века и советских новостроек — генетических отличий от жителей европейской России практически нет. Сибирь не изменила их ДНК. Она изменила их физиологию.
«Полярный метаболический тип»: открытие новосибирской школы
Настоящий ответ на вопрос в заголовке дали не генетики, а биохимики и физиологи. В 1970–80-е годы в Новосибирске сложилось направление, которое сегодня называют школой адаптационной медицины. Академик Влаиль Казначеев описал «синдром полярного напряжения» — комплекс изменений у человека, попавшего на Север. Академик Лев Панин, руководивший Институтом биохимии СО РАМН, сформулировал понятие «полярного метаболического типа».
Суть в следующем. У жителя средней полосы основным топливом служат углеводы. Попав в условия длительного холода, полярной ночи и характерного питания, организм за несколько месяцев перестраивается на жиры и белки. Растёт уровень свободных жирных кислот и холестерина в крови, активнее работает щитовидная железа, повышается основной обмен. Панин показывал, что у полярников и северян углеводная диета в буквальном смысле хуже усваивается, а жирная — лучше. Это не наследственность. Это переключение режима, и оно обратимо: вернувшись на юг, человек через какое-то время «перестраивается» назад.
Есть и цифры. Американский антрополог Уильям Леонард с коллегами в серии работ 2002–2005 годов (журналы American Journal of Human Biology, American Journal of Physical Anthropology) измерял основной обмен у эвенков и якутов. Он оказался выше рассчитанного по стандартным формулам на 5–19 процентов. У пришлого населения, живущего рядом, тоже фиксировалось повышение — меньшее, но отчётливое. Организм платит за тепло калориями, и платит ежедневно.
Бурый жир: то, что у сибиряков действительно «больше»
В 2009 году сразу три статьи в New England Journal of Medicine заново открыли бурую жировую ткань у взрослых людей — до этого считалось, что она есть только у младенцев. Бурый жир не запасает энергию, а сжигает её, выделяя тепло напрямую. Главный его активатор — холод.
Дальнейшие эксперименты (в частности, работы группы Ваутера ван Маркен Лихтенбельта в Маастрихте) показали: достаточно нескольких недель регулярного пребывания при 15–17 градусах, чтобы объём активного бурого жира заметно вырос, а неприятные ощущения от холода снизились. Причём это не требует смены генов — работает эпигенетическая регуляция, включение и выключение того, что уже есть.
Вот в чём, по сути, состоит «сибирская закалка». Ребёнок, растущий в Красноярске или Якутске, с первых лет тренирует систему термогенеза, которая у ровесника в Ростове остаётся полуспящей. Отсюда и наблюдения, что северяне легче переносят мороз: у них не другие гены, у них другая «прошивка» тех же генов.
Обратная сторона: чем сибиряк платит
Романтизировать не стоит. Тот же липидный сдвиг, который спасает от холода, при современном образе жизни — с отоплением, автомобилем и супермаркетом — оборачивается проблемами. Сибирские кардиологи давно фиксируют высокую частоту атеросклероза и артериальной гипертонии в регионе: многолетнее эпидемиологическое исследование новосибирской популяции, начатое ещё под руководством академика Юрия Никитина и продолжающееся сегодня в НИИ терапии и профилактической медицины, показывает уровни холестерина и давления выше среднероссийских. Метаболизм, настроенный на сжигание жира в сорокаградусный мороз, в тёплой квартире работает вхолостую.
Добавим дефицит витамина D из-за короткого светового дня — по данным эндокринологов, у большинства жителей севера Сибири зимой он снижен, — и получим картину куда менее лубочную, чем «крепкий сибиряк, которому всё нипочём».
Так что же изменилось за 400 лет
Если отвечать коротко: гены — почти нет, тело — почти полностью.
Русский переселенец не приобрёл новый наследственный признак. Но он научился — и научил своих детей — жить в режиме, к которому его геном изначально не был приспособлен: сдвигать обмен веществ на жиры, разогревать бурую жировую ткань, поднимать базовый расход энергии. Там, где сходились с коренными народами, сибиряки взяли их адаптации напрямую — через кровь, а не через отбор.
Настоящий «ген холода» существует, но он у якута, нганасана и чукчи. У остальных сибиряков есть кое-что другое — четыре века упрямой физиологической подстройки, которая передаётся не по ДНК, а по образу жизни. И которая, как показывает медицина, легко исчезает за одно поколение в тепле. Это, пожалуй, главный урок: Сибирь не переделала человека. Она заставила его пользоваться собой на полную мощность.
