Загадка правшей и левшей

Большинство людей являются правшами, однако среди нас есть и левши. Почему это происходит, на самом деле не совсем ясно. Загадочное разделение на правшей и левшей наблюдается не только среди людей, но и среди животных. Исследователи бьются на этой загадкой, пытаясь решить ее с помощью различных подходов, например экологии, теории эволюции и молекулярной биологии.

В отделении водной фауны Университета Тояма стоит емкость с водой, в которой плавают примерно восемьдесят тропических рыб семейства цихлиды. Доцент Юити Такэути (специалист по нейроэтологии) выпускает в емкость одну золотую рыбку, после чего цихлиды начинают нападать на нее и поедать чешую.

Если присмотреться, то можно заметить, что цихлиды атакуют золотую рыбку только в левый бок. «Эти цихлиды — левши», — объясняет Такэути.

В озере Танганьика в Центральной Африке обитает вид цихлид, которые поедают чешую других рыб. Заслуженный профессор Киотосского университета Митио Хори, который руководит Такэути, в 1993 году обнаружил, что все рыбы в этом озере делятся на правшей и левшей, и только у одного вида периодически преобладает то количество левшей, то правшей. Профессор опубликовал доклад об этом явлении в американском журнале.

Секрет поедания чешуи заключается в отличиях строения челюсти, которая направлена либо вправо, либо влево и легко открывается только в одну сторону. Такое строение наследуется на генетическом уровне. Если правшей становится больше, то рыбы-жертвы начинают опасаться атаки справа. Тогда цихлидам-левшам достается больше пищи, условия их питания улучшаются и они оставляют большое потомство. В результате увеличивается количество левшей.

Такэути привез этих рыб в Японию и подробно изучил их хищнические повадки. Он убедился, что туловище рыб изогнуто в одну сторону, поэтому при атаках с неудобной стороны они часто промахиваются, а нападать с подручной стороны им проще.

По какому принципу программируется ориентация этих рыб? Такэути обратил внимание на маутнеровские нервные клетки мозга, и изучает их реакцию на нейронном уровне. «Думаю, что эти рыбы должны подсказать нам, как устроена нервная система человека с точки зрения разделения на правшей и левшей», — считает доцент.

Доказательство теории змей-правшей

Загадочное соотношение правшей и левшей существует и среди змей и улиток. Преобладающая сторона у улитки определяется по тому, каким образом закручена ее раковина. В действительности, среди улиток подавляющее большинство завернуто по часовой стрелке, то есть правшей, поэтому змеи, которые питаются улитками, приспособились к этому и стали левшами, чтобы проще было есть. С этой теорией вот уже на протяжении десяти лет работает доцент Масатака Хосо (эволюционная биология) из центра Хакуби Киотосского университета.

Хосо обратил внимание на змею-улиткоеда ивасаки. Этот вид обитает только на островах Исигаки и Ириомотэ в Японии и питается исключительно улитками. Изучив представителей вида, Хосо обнаружил, что количество зубов на правой стороне челюсти змеи больше, чем на левой. Осмотрев экземпляры скелетов змей, принадлежащих к этому же семейству, которых он запросил в американском музее, он убедился в том, что правых зубов у них тоже больше.

Когда змея поедает закрученную по часовой стрелке улитку, то левая и правая сторона ее челюсти двигаются по-разному, чтобы извлечь улитку, спрятавшуюся в самой глубине раковины. Змея-правша может крепко захватить раковину своими частыми правыми зубами и легко достать улитку несколькими левыми. Поэтому змеи всегда нападают с поднятой вверх правой стороной головы.

В регионах со змеями-правшами в большом количестве водятся улитки, относящиеся к закрученным против часовой стрелки левшам. Можно объяснить такой переход из правшей в левши среди улиток тем, что так становится легче избежать атаки хищника. Таким образом Хосо доказал теорию змеи-правшей. «У змей и улиток есть своя удивительная история эволюции», — говорит доцент.

Выращенные камбалы с глазами с обеих сторон

Что же определяет преобладание правой или левой стороны у животных?

Существуют левосторонние и правосторонние камбалы — факт, известный любой домохозяйке, дал неожиданные результаты при выращивании этих видов рыб в неволе. У высоко ценящегося пятнистого палтуса в природе оба глаза находятся на правой стороне, но при выращивании в питомнике примерно у 30-40% рыб глаза располагаются на левой стороне, либо по обе стороны туловища.

Профессор Тоору Судзуки (эмбриология рыб) Университета Тохоку взялся за решение загадки право- и левосторонних камбал. У мальков камбалы глаза располагаются по обеим сторонам туловища, но по мере роста особи глаза смещаются на одну из сторон.

Судзуки обратил внимание на взаимодействие нескольких генов Нодал, отвечающих за симметрию и которые определяют положение внутренних органов. При искусственном выращивании у некоторых камбал эти гены переставали работать по мере роста.

Выращивание в питомнике нарушает гормональный баланс, что, видимо, мешает правильной работе гена NODAL. Проводятся эксперименты для того, чтобы вернуть выращиваемым в неволе пятнистым палтусам их обычный вид.

90% людей — праворукие. Причина такого соотношения неизвестна, однако в сентябре этого года американский научный журнал PLOS Genetics опубликовал статью, указывающую на возможность эффекта от действия гена Нодал. По мнению Судзуки, «вполне вероятно, что NODAL отдает свои сигналы и мозгу человека. Думаю, что если исходить из того, что он на самом деле работает, то тогда все встает на свои места».