Každý z nás je jedinečný. Jeden je vysoký, druhý nízky, niekto má modré oči, druhý hnedé. Tieto rozdiely sú výsledkom zložitého procesu dedičnosti, ktorý ovplyvňuje nielen náš vzhľad, ale aj mnohé iné vlastnosti. Farbu očí, vlasov, ale aj výšku dieťaťa môžeme s určitou presnosťou predvídať ešte pred jeho narodením. Genetika nám ponúka fascinujúci pohľad na to, ako sa miešajú gény našich predkov a aké prekvapenia nám môžu priniesť.
Predpovedanie výšky dieťaťa: Matematika v biológii
Na to, aby ste zistili, aké bude asi vysoké vaše dieťa, stačí výška oboch rodičov a jednoduchý vzorec. Výšku matky spočítame s výškou otca, výsledok vydelíme dvoma a ak ide o chlapca pripočítame 7,5 cm, ak o dievča 7,5 cm odpočítame. Výsledok je predpokladaná výška dieťaťa v dospelosti. Je však možná aj niekoľkocentimetrová odchýlka. "Boli skonštruované rovnice, ktoré dokážu výšku dieťaťa predpovedať na základe výšky rodičov s relatívne vysokou presnosťou," potvrdzuje súdny znalec z oboru genetika Vladimír Ferák. Tento jednoduchý výpočet ilustruje, ako môžu viaceré gény spolupracovať pri formovaní rastu jedinca.
Genetika farby očí: Viac ako len dominantné a recesívne gény
Farba očí je komplexný znak, ktorý je ovplyvnený viacerými génmi. Kedysi sme si mysleli, že dominantné gény sa podieľajú na výslednom produkte a recesívne nie. Táto zjednodušená predstava však nezodpovedá realite. "Príčinu dominancie hnedých očí vysvetľuje známa lekcia z hodiny biológie, ale farba očí je v skutočnosti určená mnohými génmi a je to trochu komplikovanejšie," hovorí Kate Garberová, PhD., riaditeľka vzdelávania na oddelení ľudskej genetiky na Emory University School of Medicine. Výsledná farba očí je ako vrstva farieb z rôznych pasteliek, kde iné gény kontrolujú množstvo pigmentu. "Nie je to úplne tak, že gény sú dominantné a recesívne, ale majú silnejšie a slabšie účinky," dodáva Robin Bennettová, genetická poradkyňa.
Hnedé oči sú dominantnejšie ako zelené a modré, zatiaľ čo zelené sú vždy dominantnejšie ako modré. Pri dedičnosti farby očí treba brať do úvahy aj generáciu starých rodičov, keďže gény sa zvyknú prejavovať ob generáciu.
Ak máte vy aj váš partner oči hnedé (ale vo vašej rodine sa vyskytli aj iné farby očí… zelené, modré), tak vaše dieťa bude mať na 75 % oči hnedé tiež. Existuje však až 18,75 % šanca, že budú zelené a len 6,25 % šanca, že budú modré. Ak máte vy oči zelené a váš partner hnedé, pomer bude iný. Vaše dieťa bude hnedooké na 50 %, na 37,5 % bude zelenooké a na 12,5 percenta modrooké. Ak ste modrooká a partner zelenooký, je to presný podiel 50 : 50, keď môže dieťa zdediť oči po jednom z vás. Ak však obaja máte oči modré, nemôže sa stať, že vaše dieťa bude hnedooké. Genetika totiž hovorí, že v tomto prípade až 99 % detí má oči modré a len 1 % možno zelené. V tomto prípade je gén modrých očí dominantnejší ako zelených.
Vysvetlivky ku génom a farbe očí:
- HH: dva hnedé gény - výsledné oko je HNEDÉ
- Hm: hnedý a modrý gén - výsledné oko je HNEDÉ (hnedá je dominantná)
- mm: dva modré gény - výsledné oko je MODRÉ
Rodič dáva dieťaťu polovicu genetickej výbavy. Ak má niekto hnedé oči, môže mať buď dva hnedé gény (HH), alebo jeden hnedý a jeden modrý gén (Hm). Pretože hnedá je dominantná, prebije ten modrý gén a výsledné oko je hnedé, ale modrý gén stále ostáva a môže byť prenesený na dieťa. Ak aj druhý hnedooký rodič prenesie na dieťa modrý gén, tak potom majú dvaja hnedookí ľudia modrooké dieťa.
Pravdepodobnosť farieb očí detí:
- HH (hnedé oči) + HH (hnedé oči) = 100% HNEDÁ
- HH (hnedé oči) + Hm (hnedé oči) = 100% HNEDÁ
- HH (hnedé oči) + mm (modré oči) = 100% HNEDÁ
- Hm (hnedé oči) + Hm (hnedé oči) = 75% HNEDÁ, 25% modrá
- Hm (hnedé oči) + mm (modré oči) = 50% HNEDÁ, 50% modrá
- mm (modré oči) + mm (modré oči) = 100% modrá
Je dôležité pozrieť sa na svojich rodičov a prarodičov, aby ste zistili, akú genetickú výbavu má rodič.
Genetika farby vlasov a ryšavosť: Vzácna mutácia s prekvapivými dôsledkami
Naše gény sa v rámci toho, čo zdedíme primárne a čo sekundárne, delia na tie silné a slabé. Silný gén sa môže ťahať veľa generácií a podľa neho môžeme spoľahlivo poznať členov jednej rodiny (napríklad výrazné nosy, tmavé vlasy, tmavá pleť). Naopak, slabé gény sa môžu vyskytnúť jednorazovo a úplne nečakane (napríklad blond alebo ryšavé vlasy, svetlá pleť).
Červené vlasy, ľudovo ryšavé, sú nepochybne výnimočné. Prirodzená ryšavá farba je najvzácnejšia na svete a pýši sa ňou iba 1 až 2 % z celkovej populácie. Farba vlasov je kombináciou dvoch hlavných pigmentov: eumelanínu (zodpovedný za čierne a hnedé sfarbenie) a feomelanínu (zodpovedný za červené a žlté odtiene). Ryšavé vlasy majú najvyššie množstvo feomelanínu.
Štúdie z roku 1997 preukázali spojitosť medzi farbou vlasov a pokožky a génom MC1R (receptor melanokortínu 1). Tento gén produkuje proteín melanokortín, ktorý premieňa feomelanín na eumelanín. Ak gén MC1R nefunguje správne, výsledkom sú ryšaví ľudia so svetlou pokožkou a pehami, pretože sa vo vlasoch a koži hromadí viac feomelanínu. Táto mutácia sa objavila pred tisíckami rokov, ale iba v indoeurópskej populácii. Najrozšírenejšia je v krajinách severnej Európy.
Ryšavé dieťa tmavovlasých rodičov:
Áno, aj dvaja tmavovlasí rodičia môžu mať ryšavé dieťa. Môže za to gén, ktorý sa dá aj ľahko detekovať, je totiž "schovaný" za tmavé vlasy rodičov. Všetko závisí od genotypu rodičov, prarodičov a od vzťahov recesivity a dominancie medzi jednotlivými alelami génov. V prípade, ak sú rodičia heterozygoti (nositelia jedného dominantného a jedného recesívneho génu), šanca na ryšavé dieťa je väčšia. "Všetko závisí od genotypu rodičov, prarodičov… v prípade, ak sú rodičia heterozygoti, o to je šanca väčšia, ale možné to kľudne je. Nezávisí to len od rodičov, ale aj od starých rodičov, atď.," vysvetľuje Vladimír Ferák.
Rovnako tak je možné, že dvaja ryšaví rodičia môžu mať dieťa s tmavšími vlasmi. Ak sú obaja rodičia nositeľmi recesívneho génu pre ryšavosť, ich dieťa bude mať s najväčšou pravdepodobnosťou ryšavé vlasy. Avšak, ak sú v ich rodinách prítomné aj gény pre tmavšie vlasy, existuje možnosť, že sa u dieťaťa prejavia a dieťa bude mať tmavšie vlasy.
Migrácia obyvateľstva spôsobila, že rasy sa premiešavajú, čím sa znižuje šanca, že sa stretnú dvaja "ryšavci" a budú mať spolu deti. Ak je ryšavý iba jeden z rodičov, je možnosť, že dieťa bude ryšavé, no iba za predpokladu, že druhý z rodičov je nositeľom génu pre blond vlasy. Vysvetľuje sa to tým, že gén pre ryšavosť je recesívny. Najviac červenovlasých ľudí sa vzhľadom na veľkosť populácie rodí v Škótsku. Asi 40 percent Škótov má k tejto farbe génové predpoklady.
Why does HAIR turn gray?
Blond vlasy v Európe: Evolučný príbeh a sexuálna selekcia
Zo všetkých kontinentov má Európa najvyšší prirodzený výskyt blond vlasov. Gén farby ľudských vlasov MC1R má v Európe aspoň sedem farebných variantov. Na základe najnovších genetických výskumov sa genetická mutácia blond vlasov na území dnešnej Európy datuje 11 000 rokov dozadu, do doby ľadovej. Predtým mali "Európania" najmä tmavšie vlasy a oči, ktoré prevládajú v ostatných častiach sveta. Blondiaci predstavujú 2 % z celkovej populácie sveta, pričom najviac blond ľudí s modrými očami nájdeme na Islande.
Existuje viacero teórií, ktoré sa snažia vysvetliť rýchly vývoj blond vlasov v Európe. Jedna z nich, publikovaná v odbornom časopise Evolúcia a ľudské správanie, naznačuje, že blond vlasy sa vyvinuli najmä vďaka sexuálnej selekcii na konci doby ľadovej. Severský vzhľad zabezpečoval žene s blond vlasmi a modrými očami výsostné postavenie v silnom boji o mužov, ktorých bolo vtedy poskromne. Iná teória tvrdí, že vyššiu produkciu blond vlasov u potomkov najstaršieho typu moderného človeka v Európe spôsobil nedostatok jedla pred 10 000 - 11 000 rokmi, keď bola väčšina územia pokrytá stepnou tundrou. Táto hypotéza naznačuje, že ženy s blond vlasmi mali väčšiu šancu vytvárať s mužmi zväzky, čím sa prirodzene zvyšoval aj počet ich blond potomkov. Podľa ďalšej teórie, blond vlasy začali prevládať v Európe okolo roku 3000 pred naším letopočtom na území dnešnej Litvy, pričom najväčšiu zásluhu na rozširovaní blond vlasov má sexuálna selekcia v oblasti Škandinávie, kde muži považovali ženy s blond vlasmi za atraktívnejšie.
Farba vlasov u novorodencov: Dočasný vzhľad a neskoršie zmeny
Vlásky novorodeniatka nevypovedajú nič o tom, či raz bude z neho kučeravý vlasáč alebo ryšavý exot. Tmavým rodičom sa pokojne môže narodiť žltovlasý kučeravý anjelik, rovnako ako dvom blondiakom čiernovlasý čertík. O pár týždňov už môže byť všetko inak. Z kučier anjelika sa môžu vyvinúť hnedé rovné vlásky a tmavý čertík môže mať holú hlávku. Prvé, fetálne vlásky, nech už sú akejkoľvek farby, bábätkám vypadajú a postupne, asi do troch mesiacov ich nahradia pevnejšie vlasy. Zmeny hormonálnych hladín u dieťaťa sú príčinou tiež toho, že niektoré novorodeniatka sú holohlavé a normálne vlasy im začnú rásť až okolo šiestich mesiacov. Farba vlasov sa môže meniť aj v priebehu detstva.
Genetické kalkulačky a etické otázky
Okrem spomínaných vzorcov existuje tiež genetická kalkulačka, ktorá vie odhaliť aj genetické ochorenie. "Jedna americká firma uviedla na trh kalkulačku, ktorá na základe DNA rodičov vypočíta pravdepodobnosť genetického ochorenia. Vznikli však pochybnosti, či je to vôbec etické," hovorí Vladimír Ferák. Tieto nástroje, hoci fascinujúce, zároveň otvárajú dôležité etické otázky týkajúce sa prediktívnej genetiky a jej využitia.
Zvedavosť ohľadom vzhľadu budúceho dieťaťa je prirodzená pre každú matku už v prenatálnom veku. Aké oči zdedí? Aké vlásky bude mať? Bude mať olivovú pleť alebo ružovkastú? Otázky týkajúce sa dedičnosti farby vlasov a očí sú bežné a fascinujúce. Hoci presnú predpoveď vzhľadu dieťaťa nie je možné s istotou určiť, genetika nám ponúka určité vodidlá, ktoré nám pomáhajú pochopiť zložitosť a krásu dedičnosti.