T&P и «Общество скептиков» продолжают разбираться с мифами в разных областях науки. На лекции «Генетика пола» биолог Антон Захаров рассказал, когда и как у человека формируется пол, что происходит, если в этом процессе что-то идет не так, и в чем разница между полом и гендерной идентичностью. «Теории и практики» законспектировали выступление ученого.

Антон Захаров
Антон Захаров

Я хочу начать свой рассказ с банального для физиолога заявления, с которым некоторые люди иногда почему-то не соглашаются. Мальчики отличаются от девочек. Отличаются физически, отличаются физиологически. Но этот биологический факт нужно понимать правильно. То, что мальчики отличаются от девочек, совершенно не значит, что эти отличия мы можем использовать для оправдания разговоров о том, что у мальчиков и девочек разные возможности, разные права и так далее. Существует миллион аргументов, которые способны этот тезис подтвердить, но один из самых простых такой: различия между мальчиками и девочками менее сильные, чем различия внутри популяции мальчиков в целом. Если взять тысячу мальчиков, то можно увидеть, что разница между крайними мальчиками внутри этой тысячи будет больше, чем средняя разница между мальчиками и девочками. Поэтому на основании пола нельзя сделать никаких выводов о том, как человек думает, насколько он сильный, насколько ловкий и так далее. Это банальная мысль, но тем не менее важная для нашего рассказа.

Как формируется пол

Информация о том, как устроен человек, заложена в генах. Гены находятся на хромосомах, у человека двадцать три пары хромосом. Двадцать две пары хромосом несут информацию о разных особенностях нашего тела, и одна пара определяет, какого пола будет человек. Если две одинаковые хромосомы, две Х-хромосомы (гомогаметность), то будет девочка. Если Х- и Y- хромосомы (гетерогаметность), то, соответственно, будет мальчик. Мужчина производит два разных вида гамет, два разных вида сперматозоидов. Поэтому целиком и полностью пол зависит от папы. Таких гамет образуется примерно поровну, поэтому определение пола — это всегда случайность, и в среднем соотношение полов популяции — один к одному. Небольшие статистические отклонения связаны с тем, что мужские и женские организмы устроены по-разному и, соответственно, выживают мальчики чуть-чуть хуже, чем девочки. Пол человека определяется один раз, во время зачатия, и дальше на протяжении всей жизни остается неизменным (если не была проведена хирургическая операция).

У других видов система определения пола может быть устроена по-другому. Например, у птиц система аналогичная, с разницей в том, что гетерогаметным является женский пол: пол птенца зависит от мамы. Более интересные варианты есть у рептилий, когда пол определяется температурой, в которой развивается яйцо. У черепах чем выше температура, тем выше вероятность того, что родится девочка: есть некий критический порог температуры, после которого практически всегда рождаются девочки. В кладке яиц черепах те яйца, которые находятся снаружи при более низкой температуре, будут мальчиками. Другой вариант встречается у ящериц, крокодилов и у некоторых других рептилий: при определенном оптимуме температур пол будет мужским, а обе крайности будут приводить к женскому полу. Есть животные, у которых пол может меняться в течение жизни, замечательный пример — это рыбка-клоун. В группе этих рыбок всегда есть доминантная самка-клоун — это самое крупное, самое агрессивное животное в группе. Есть самец, который спаривается с этой самкой, и есть другие особи, которые в репродукции не участвуют. Самцы всегда молодые — когда они взрослеют и становятся крупнее, то превращаются в самок. Если вдруг крупная доминантная самка погибает до того, как самец достаточно подрос, он в ответ на этот социальный стимул может поменять пол достаточно быстро: его поведение может начать меняться уже через несколько минут после происшествия, а весь комплекс гормональных изменений займет максимум неделю. Это возможно, потому что устройство половых желез у рыб мало отличается в случае мужских и женских особей.

У людей одна из половых хромосом действительно похожа на букву Х, другая — на Y. Гены на этих хромосомах находятся разные, и в норме эти хромосомы не вступают друг с другом в контакт. Обычные хромосомы сливаются попарно, обмениваются кусками — это называется кроссинговер, который необходим для поддержания генетического разнообразия потомства. Половые хромосомы в большинстве случаев в этом процессе не участвуют — просто потому, что им физически неудобно друг за друга цепляться. У человека все, что нужно, чтобы пол определился, находится на коротком плече Y-хромосомы. Это значит, что если Y-хромосомы не будет, то включится базовая программа развития организма, для человека это женский пол. Примерно до второго месяца эмбрионального развития никаких внешних отличий между мужскими и женскими эмбрионами увидеть невозможно. Эти отличия, безусловно, уже есть, но гены, которые отвечают за пол, еще не включились, процесс начинается примерно с середины десятой недели — включается область (SRY — Sex-determining Region Y), которая находится на коротком плече Y-хромосомы, и она запускает кучу разных генов. Включается еще один важный ген под названием SOX9. Важное отличие между этими двумя генами заключается в том, что SRY находится на половой хромосоме, а ген SOX9 — на обычных аутосомах.

Ген SOX9 программирует клетки таким образом, что формируется семенник. Если SOX9 не включается, то включаются два других гена — WNT4 и ген рецептора спондина, — и образуются женские половые железы. Этот момент важен, потому что классическая точка зрения заключалась в том, что поскольку базовый пол — женский, то, если ген SOX9 не включится, девочка и получится. Сейчас мы знаем, что это не совсем так, что для нормального развития фертильной женщины обязательно должны включиться эти гены и сделать свои грязные делишки.

Hans-Peter Feldmann Courtesy the artist and Sim...

Hans-Peter Feldmann Courtesy the artist and Simon Lee Gallery, London and Hong Kong

Как выглядит развитие половых желез? На втором месяце эмбрионального развития есть группа клеток, которые в будущем станут половыми железами. Есть линия клеток, которые потом превратятся в половые клетки (germ cells). Есть клетки, которые в будущем станут клетками, обслуживающими эти половые клетки: у мальчиков это клетки Сертоли, а у девочек они называются клетки гранулеза. И есть клетки, которые будут производить половые гормоны. У мальчиков это клетки Лейдига, у девочек это клетки theca.

Все эти клетки под действием веществ, выделяемых в результате активации вот этих генов SRY, SOX9 и кучи остальных, определенным образом мигрируют. Половые клетки оказываются в центре, они формируют вокруг себя некоторые структуры. Структуры эти принципиально похожи. В центре находится половая клетка, дальше слой поддерживающих клеток, дальше снаружи находится слой клеток, выделяющих половые гормоны. Чтобы половые гормоны могли нормально выделяться, нужен сигнал от половых клеток. Если сигнала от половых клеток не поступает, то клетки Лейдига и клетки theca не начинают выделять половые гормоны. Еще один важный и тонкий момент — это отличие мужских половых желез от женских. Мужские дополнительно окружены слоем защитных клеток, которые выключают половые железы из общего кровотока. То есть вещества, которые находятся в крови, попасть в семенники не могут, они должны пройти специальный фильтр. Это полный аналог гематоэнцефалического барьера в мозге.

Для того чтобы сформировались половые железы, нужны еще и протоки. Есть два вида протоков (женский проток мюллеров, мужской проток вольфов): с началом формирования семенных желез должен удалиться либо один, либо другой проток. Если есть мужские половые железы и если есть, самое главное, мужские половые клетки, то последние начинают выделять антимюллеров гормон, который и удаляет один из протоков.

Все эти процессы происходят примерно на втором месяце эмбрионального развития. И это то, что происходит внутри. Но, говоря про пол человека, мы обычно ориентируемся на внешние признаки. Самый достоверный признак — это гениталии. Нам кажется, что гениталии мужчин и женщин отличаются друг от друга очень сильно. Но это не совсем так, потому что это аналогичные структуры, развивающиеся под действием разных веществ. Сигналом того, что у нас начали образовываться мужские гениталии, являются уже мужские половые гормоны. Чтобы они подействовали, мужские половые гормоны должны претерпеть некоторые изменения. Самый известный мужской половой гормон — это тестостерон. Чтобы подействовать, он во что-нибудь превращается — в данном случае в дигидротестостерон, химическую модификацию этой молекулы, просто более активную. Он действует на рецепторы, на поверхности клеток урогенитального бугорка. И когда он действует на них, клетки начинают там активно делиться, вырастают некоторые складки. У женщин эти складки превратятся в малые и большие половые губы, у мужчин сольются и превратятся в пенис и мошонку. Клитор меняется не так сильно, клитор — это аналог головки полового члена. Изначально там была общая щель клоаки. Отдельного ануса, отдельного уретрального отверстия не было. Через какое-то время появляется отдельное отверстие ануса, у женщин часть этой щели остается и становится влагалищем, часть отделяется и становится отверстием уретры. У мужчин это отверстие перемещается в головку полового члена. Все это тоже происходит на втором месяце эмбрионального развития, и к этому моменту можно уже пытаться по УЗИ понять пол ребенка.

«Различия между мальчиками и девочками менее сильные, чем различия внутри популяции мальчиков в целом»

Во второй половине беременности происходит еще один выброс тестостерона, и в этот момент он действует на мозг. Здесь нужна другая форма гормона — тестостерон превращается в женский половой гормон эстрадиол. Он программирует мозг на то, чтобы он стал мужским или женским. Что конкретно там происходит — неизвестно, но уже в раннем возрасте между детьми разного пола есть отличия. Например, мальчики уже к году предпочитают игрушки, которые можно подвигать, сломать. Девочки уже к году чаще предпочитают игрушки, с которыми можно как-то социально провзаимодействовать. В случае каждого конкретного ребенка может быть все что угодно, но если взять 1000 мальчиков и 1000 девочек, мы этот эффект увидим.

Есть исследование, для которого наблюдали 5000 мальчиков и 5000 девочек в возрасте от 8 до 21 года, чтобы понять, как в разном возрасте они отличаются друг от друга. Отличаются физически: силой, ловкостью, моторными навыками. Отличаются интеллектуально по умению решать те или иные задачи, отличаются по способности запоминать слова, общаться. Эти различия усиливаются в процессе полового созревания — к его началу девочки обычно на сантиметр выше, чем мальчики. Мальчики нагоняют потом, потому что выделения гормонов у мальчиков и девочек происходят по-разному. У мальчиков в основном работает тестостерон, у девочек в основном работает эстрадиол. Это не значит, что у мальчиков работают только мужские гормоны, а у девочек только женские. И у мальчиков, и у девочек есть и те и другие половые гормоны, но соотношения у них разные, и эффекты в итоге получаются разные. У девочек начинают созревать яйцеклетки, которые до этого находились в спящем режиме. Cамое главное, что происходит у мальчиков, — семенники опускаются в полость мошонки. До этого в мошонке ничего нет, это просто складка. Хотя сперматозоиды в спящем режиме не находились, а регулярно обновлялись, они не были готовы к созреванию. Для того чтобы они созревали нормально, им нужна пониженная температура, и в этом-то и есть суть опускания семенников в яички: температура становится на пару градусов ниже, и это то, что нужно для нормального развития сперматозоидов.

Если что-то пошло не так

Итак, половое созревание прошло, получился более-менее взрослый человек. Еще нужно некоторое время, чтобы сформировались мозги. И вот к 20 годам получился или мальчик, или девочка. Все просто и понятно. Но, конечно, это не так. Все не просто и не понятно. Чем больше этапов и процессов, тем больше вариантов того, что где-нибудь что-нибудь сломается. И оно обязательно ломается. Каждая ступенька этого процесса, о котором мы говорили до этого, может сломаться.

Самая распространенная история — это то, что раньше называлось псевдогермафродитизм. Гермафродитизм широко распространен среди животных. Он нужен для того, чтобы животные могли друг с другом при встрече обменяться половыми клетками, если они, допустим, встречаются редко. Это животные, которые не живут в больших сообществах: улитки, червяки. Для них выгодно иметь оба варианта полового органа, потому что обидно, если это единственная встреча в вашей жизни, а вы встретили особь своего пола. С людьми такого не бывает. В редких случаях обнаруживается, что у человека в половых железах есть и мужские, и женские половые клетки. Это крайне редкая история, в этом случае не работают ни те, ни другие. То есть эти люди не будут фертильны.

Hans-Peter Feldmann Courtesy the artist and Sim...

Hans-Peter Feldmann Courtesy the artist and Simon Lee Gallery, London and Hong Kong

Но что такое ложный гермафродитизм? Например, у ребенка мужского пола, у которого, соответственно, есть Y-хромосома, у которого сформировались половые клетки, у которого сформировались половые железы, по какой-то причине не работают рецепторы к половым гормонам. У такого ребенка женские гениталии, хотя половые железы мужские. Если рецепторы к гормонам не работают совсем, то этот ребенок рождается внешне девочкой. И раньше понимали, что с этим ребенком что-то не так, только когда должны были начаться месячные: с ними этого не происходило. Сначала думают, что это просто задержка, а потом понимают, что нет, оказывается, все это время девочка была мальчиком. Если эта история с неработающими рецепторами частична, то в процессе полового созревания гениталии могут начать изменяться. Обычно они изменяются не очень сильно, но бывают случаи, когда из укрупненных женских гениталий получаются мужские гениталии. Если дело в рецепторах, это происходит достаточно редко, а вот в случае, когда не работает фермент, который превращает половые гормоны из неактивной формы в активную, это происходит достаточно часто. Таких случаев описано много, есть несколько книг, написанных людьми, которые пережили такой процесс, в 15–17 лет вдруг из девочки превратились в мальчика. Причем в мальчика иногда даже фертильного. Обычно это происходит в небольшом проценте случаев — один-два процента на популяцию. Но существуют отдельные популяции людей, где доля достигает десяти (!) процентов. И там это рассматривается как тривиальная история, есть даже специальное слово для таких людей. Этот человек является нормальным членом общества; возможно, он испытывает какое-то давление, какие-то проблемы, но тем не менее каким-то образом живет.

Сейчас этим детям можно помогать при помощи гормональной терапии. Но общий подход медицины заключается в том, что если есть возможность подождать, то лучше мы подождем и спросим ребенка самого — а кем ты хочешь быть, мальчиком или девочкой?

Также можно привести пример с заболеванием, которое называется «врожденная гиперплазия надпочечников»: при нем изменяется количество половых гормонов. Клетки надпочечников слишком активно делятся, их становится слишком много, и они производят много гормона под названием кортизол. И чтобы утилизировать кортизол, его превращают в тестостерон. Мальчики с этим заболеванием не выживают, девочки выживают, но уровень тестостерона у них повышенный — когда они рождаются, их гениталии увеличены по сравнению со средними девочками. Они остаются девочками, но какое-то гормональное нарушение у них есть.

Есть множество вариантов и расстройств половой сферы. Вопрос заключается в том, как нам относиться к таким детям. Какой пол нужно им приписывать при рождении? Это дискуссионный вопрос, но есть некоторые рекомендации. В 70–80-е люди были уверены, что формирование гендерной идентичности и половых предпочтений происходит в течение жизни. И поэтому какой пол захочет, такой и припишем. Если мы можем осуществить хирургическое вмешательство, все ненужное отрезать и вырастет нормальная здоровая девочка, то давайте мы такого ребенка девочкой и сделаем. Выяснилось, что это не работает. Самый показательный случай — это история с Джоном/Джоанной. Из пары близнецов один ребенок лишился пениса, его решили воспитывать как девочку и не говорить ему, что когда-то он был мальчиком. Ребенок был несчастлив, в 14 лет все-таки захотел сменить пол, но счастливее от этого не стал, потому что определенные проблемы остались. В итоге он покончил с собой. Хотя его и воспитывали с детства как девочку, все-таки ощущал он себя мальчиком.

«Гендерная идентичность, возможность играть те социальные роли, которые приписываются полу, и половые предпочтения — это три разные вещи»

Оказалось, что гендерная идентичность закладывается в процессе эмбрионального развития. Вот как раз тогда, когда был второй выброс половых гормонов и когда они подействовали на мозг. Поэтому, если мы имеем случай с половыми расстройствами, мы должны учитывать, как именно формировался пол и то или иное расстройство. Как и в любом другом биологическом процессе, влияет множество факторов. И даже с каждым конкретным заболеванием бывают разные случаи. Например, история с псевдогермафродитами (людьми, которые сначала были девочками, потом были мальчиками) — часть спокойно воспринимают свою трансформацию и становятся довольны своим полом. А часть становятся недовольны. И они примерно поровну распределены. Это говорит о том, что мы не до конца понимаем этот процесс — как именно формируется гендерная идентичность.

Предположим, что гендерная идентичность сформировалась. Но «гендерная идентичность» не равно «половые предпочтения». Более того, гендерная идентичность, возможность играть те социальные роли, которые приписываются полу, и половые предпочтения — это три разные вещи и они могут формироваться независимо друг от друга.

Первым ученым, который стал изучать этот вопрос, был Альфред Кинси. Он показал, что половые предпочтения — это не дискретное состояние, а некоторая градация категорий, в которой есть разные крайности и есть условная середина. И что на самом деле есть люди абсолютно гетеросексуальные и есть люди, которые хотя бы раз задумывались о том, что было бы интересно заняться сексом с человеком своего же пола. И оказывается, в популяции таких людей может быть до 25%. Некоторые из них даже попробовали, и мы не очень понимаем, как их называть. Они гомосексуалы, гетеросексуалы, бисексуалы или неполные бисексуалы? Известно, что у мужчин и у женщин распределение по этой шкале разное. У мужчин это два более выраженных горба, то есть либо гетеросексуал, либо гомосексуал. У девушек это более плавное распределение, среди них реже встречаются лесбиянки. Видимо, за счет того, что часть из них становится бисексуалами.

Сейчас принято считать, что все это определяется в процессе эмбрионального развития — частично генами, частично половыми гормонами. Как именно — неизвестно, исследований довольно мало. Мы точно знаем, что на это влияют половые гормоны. Например, у женщин с врожденной гиперплазией надпочечников вероятность стать лесбиянками выше в пять раз. То есть вероятность увеличивается с одного процента до пяти, что в целом немного.

В итоге самый подтвержденный эффект, который объясняет гомосексуальность у мужчин, — это эффект количества старших братьев. Оказывается, если у вас восемь старших братьев, то вероятность того, что вы станете гомосексуалом, на 50% выше, чем в среднем по популяции. Все остальное еще непонятно. Возможно, это как-то связано с иммунной системой, но ни одного эксперимента, который бы подтвердил или опроверг эту теорию, пока нет.

Точно известно, что пытаться поменять сексуальные предпочтения взрослых людей бесполезно. Проводились разные эксперименты. Например, были мягкие варианты, когда говорили что-то в духе «давай на женщину посмотри, а мы тебе дадим конфетку». Более жесткий вариант, когда били током каждый раз, когда показывали картинку голого мужчины. Были варианты с лоботомией. Единственное, чего смогли добиться в результате этих насильственных попыток изменить половые предпочтения, — это того, что у половины испытуемых пропало желание вообще к любому полу, тогда как у второй половины они не изменились. Именно поэтому гомосексуализм уже никто не пытается лечить. Исследования в этой области не проводятся, потому что это не считается проблемой, это считается вариантом нормы.