Bliźnięta jednojajowe

Badania bliźniąt

Bliźnięta jednojajowe są naturalnymi klonami. Ponieważ zaczynają z tymi samymi genami, mogą być wykorzystane do zbadania, w jakim stopniu dziedziczność przyczynia się do rozwoju poszczególnych osób. Jest to pytanie o stosunek natury do wychowania.

Badania z udziałem bliźniąt są dość interesujące. Jeśli sporządzimy listę charakterystycznych cech, okaże się, że różnią się one między sobą pod względem tego, ile zawdzięczają dziedziczności. Na przykład:

• Kolor oczu: w całości dziedziczony.
• Waga, wzrost: częściowo dziedziczone, częściowo środowiskowe.
• Język, którym się posługujesz: całkowicie środowiskowy.

Sposób, w jaki przeprowadzane są badania, jest następujący. Bierzemy grupę bliźniąt jednojajowych, grupę bliźniąt dwujajowych i grupę rodzeństwa z populacji. Zmierz je pod kątem różnych cech. Wykonaj analizę statystyczną (np. analizę wariancji). To powie Ci, w jakim stopniu dana cecha jest dziedziczona. Przekonasz się, że wszystkie te cechy, które są częściowo dziedziczone, będą znacznie bardziej podobne u identycznych bliźniąt.

Badania takie jak to mogą być prowadzone dalej, poprzez porównywanie identycznych bliźniąt wychowywanych razem z identycznymi bliźniętami wychowywanymi w różnych okolicznościach. To daje uchwyt na to, jak bardzo okoliczności mogą zmienić wyniki genetycznie identycznych ludzi.

Współczesne badania wykazały dość wyraźnie, że dziedziczenie genetyczne ma wpływ na psychologiczne aspekty życia (jak ludzie się zachowują), a nie tylko na aspekty fizyczne.

Historia

Osobą, która jako pierwsza przeprowadziła badania bliźniąt był Francis Galton, przyrodni kuzyn Darwina, który był twórcą statystyki. Jego metoda polegała na śledzeniu bliźniąt przez całe ich życie, dokonując wielu rodzajów pomiarów. Niestety, choć wiedział on o bliźniętach jednojajowych i dwujajowych, nie docenił prawdziwej różnicy genetycznej. Nowoczesne badania bliźniąt pojawiły się dopiero w latach dwudziestych XX wieku.

Wilhelm Weinberg dokonał pierwszego oszacowania częstości występowania bliźniąt. Zdając sobie sprawę, że bliźnięta jednojajowe muszą być tej samej płci, podczas gdy bliźnięta nieidentyczne mogą być tej samej lub przeciwnej płci, Weinberg wyprowadził wzór na oszacowanie częstości występowania bliźniąt MZ i DZ na podstawie stosunku bliźniąt tej samej i przeciwnej płci do całkowitej liczby ciąż. Weinberg oszacował również, że odziedziczalność samego bliźniactwa jest bliska zeru. Oznacza to, że zdolność do posiadania bliźniąt nie jest dziedziczna.

Nie do końca identyczne

Bliźnięta monozygotyczne są genetycznie prawie identyczne i zawsze są tej samej płci, chyba że w trakcie rozwoju nastąpiła mutacja. Bliźnięta monozygotyczne zawsze mają różne fenotypy. Bliźnięta mogą wykazywać różne fenotypy płciowe, zwykle w wyniku nierównomiernego podziału zygoty w zespole XXY Klinefeltera.

Chociaż bliźnięta jednojajowe są genetycznie niemal identyczne, badanie przeprowadzone w 2012 roku na 92 parach bliźniąt jednojajowych wykazało, że bliźnięta jednojajowe nabywają setki różnic genetycznych we wczesnym okresie rozwoju płodowego. Jest to spowodowane mutacjami (lub błędami kopiowania) zachodzącymi w DNA każdego z bliźniąt po podziale embrionu. Inne badanie z 2018 roku 450 par bliźniąt monozygotycznych wykazało, że często (87%) dwa bliźniaki różniły się pod względem seksualnym. badanie wykazało również, że jeśli jeden bliźniak ożenił się przed 40 rokiem życia, drugi prawdopodobnie również ożenił się przed 40 rokiem życia.

Szacuje się, że średnio u bliźniąt jednojajowych występuje około 360 różnic genetycznych, które wystąpiły we wczesnym okresie rozwoju płodowego.

Inną przyczyną różnic między bliźniętami jednojajowymi są modyfikacje epigenetyczne. Są one spowodowane różnymi wpływami środowiska w ciągu całego życia, co wpływa na to, które geny są włączone lub wyłączone. Badanie 80 par bliźniąt jednojajowych w wieku od 3 do 74 lat wykazało, że najmłodsze bliźnięta mają stosunkowo niewiele różnic epigenetycznych. Liczba różnic epigenetycznych wzrasta wraz z wiekiem. Pięćdziesięcioletnie bliźnięta miały ponad trzykrotnie większą różnicę epigenetyczną niż trzyletnie bliźnięta. Bliźnięta, które spędziły swoje życie oddzielnie (np. te adoptowane przez dwa różne zestawy rodziców po urodzeniu) miały największą różnicę. Jednakże, niektóre cechy stają się bardziej podobne wraz z wiekiem bliźniąt, takie jak IQ i osobowość. Zjawisko to ilustruje wpływ genetyki na wiele aspektów ludzkich cech i zachowań.

Bliźnięta u zwierząt

Bliźnięta są normalne u wielu ssaków, takich jak szczury, koty, psy. Bliźnięta jednojajowe są normalne u kilku gatunków. Pancernik dziewięciopaskowy, Dasypus novemcinctus, rodzi identyczne czworaczki.

Potomstwo uzyskane metodami nieseksualnymi, takimi jak partenogeneza, jest identyczne, chyba że w procesie produkcji jaj dochodzi do krzyżowania.