Czas podatności
W 1961 roku świat zaszokowała wiadomość, że pewien szeroko stosowany cudowny lek ma skutki uboczne. Lek ten, talidomid, sprzedawano w czterdziestu sześciu krajach, pomagając tysiącom ciężarnych. Kobiety zażywały go w pierwszych trzech miesiącach ciąży na uspokojenie i zlikwidowanie porannych nudności. W tym właśnie okresie u nie narodzonego dziecka z zawiązków rozwijają się kończyny. Lekarstwo miało niekiedy wyraźny wpływ na rozwój: dzieci przychodziły na świat z poważnymi deformacjami. Niektóre nie miały ramion, inne nóg (a palce wyrastały im bezpośrednio z bioder), jeszcze inne w ogóle pozbawione były kończyn. Ogromna większość wykazywała normalną inteligencję i zachowanie, triumfalnie udowadniając później, jak człowiek potrafi radzić sobie z tak dramatycznymi przeciwnościami losu. Środek ten nie uszkadzał organizmu matki. Talidomid stał się jednym z najbardziej niesławnych leków, który na pewnym etapie rozwoju człowieka potrafi wyrządzić ogromne szkody.
Rozwój fizyczny narządów następuje w ściśle określonej kolejności. Dla każdego narządu wyróżnić można okres najintensywniejszego rozwoju, podczas którego jest on szczególnie podatny na szkodliwe oddziaływania. U człowieka wiele narządów kształtuje się w pierwszych ośmiu tygodniach od zapłodnienia. Stąd tak istotne jest, by w tym okresie ciężarna unikała kontaktu z toksycznymi substancjami chemicznymi. Rozwijający się płód jest także wrażliwy na promieniowanie i choroby, na przykład różyczkę. Szkodliwe skutki przyjęcia najmniejszych nawet dawek promieniowania udowodniono w Japonii. Część kobiet, które były w ciąży, gdy na Hiroszimę i Nagasaki spadły bomby atomowe, urodziła dzieci z deformacjami, takimi jak rozszczep podniebienia, niewykształcone kończyny czy niedorozwinięty mózg. Podobne efekty stwierdzono u niskiego odsetka ciężarnych, które wystawione były na promieniowanie rentgenowskie w czasach, gdy nie znano jeszcze w pełni jego szkodliwego oddziaływania.
Nadmierne stosowanie w czasie ciąży popularnych używek, takich jak kawa czy alkohol, również może doprowadzić do uszkodzeń płodu. U niektórych dzieci alkoholików stwierdza się zaburzenie znane jako alkoholowy zespół płodowy (FAS, ang. foetal alcohol syndrome). Do jego objawów należą: niska waga urodzeniową, opóźnienie wzrostu, mały obwód głowy, ograniczenie umysłowe i w wielu przypadkach ? wrodzone wady serca. W mniej skrajnych przypadkach dzieci alkoholików charakteryzują się spowolnieniem rozwoju, problemami z nauką i nadpobudliwością. W Stanach Zjednoczonych FAS stwierdza się u około trojga dzieci na tysiąc żywych urodzeń.
Jeden z najwybitniejszych embriologów swoich czasów, Charles Stockard, zaobserwował w latach dwudziestych ubiegłego wieku, że zarodkom wielu gatunków udaje się na pewnych etapach rozwoju przetrwać okresy niedotlenienia, podczas gdy na innych prowadzi ono do wykształcenia potworków, niekiedy o dwóch głowach. Owe etapy podwyższonej wrażliwości nazwał ?momentami krytycznymi”. Termin ten (bądź jego najróżniejsze odmiany) stosowany jest przez większość naukowców dla określenia trwałych skutków wydarzeń, do których doszło na wczesnych etapach życia. My będziemy się posługiwać terminem ?okres wrażliwości”, ponieważ w większóści wypadków te przedziały czasowe rozpoczynają się i kończą stopniowo i zależą od lokalnych warunków.
Procesy patologiczne, zapoczątkowane na wczesnym etapie rozwoju przez działanie talidomidu, promieni rentgenowskich, alkoholu bądź przez niedotlenienie, są całkowicie nienaturalne i oczywiście nie przynoszą jednostce żadnej korzyści biologicznej. Czy jednak na ich podstawie można się dowiedzieć czegoś o mechanizmach zaangażowanych w budowanie normalnego organizmu? Otóż takie przykłady najczęściej ukazują wrażliwość w okresie gwałtownego wzrostu. Niemniej jednak mogą też pokazywać te etapy, kiedy organizm do normalnego rozwoju potrzebuje informacji ze środowiska. Jest tu pewna analogia do rozwoju behawioralnego i psychologicznego. Jak powiedzieliśmy w rozdziale 6, prognoza stanu środowiska dostarczana przez matkę pod koniec ciąży odgrywa prawdopodobnie dużą rolę w normalnym rozwoju, determinując wybór jednej z alternatywnych dróg rozwoju dziecka.
Na rozwijające się dziecko może mieć wpływ ciężki stres, który przechodzi jego matka, lecz trudno w tym wypadku jednoznacznie stwierdzić, czy jej stan dostarcza mu użytecznych informacji. Większość danych na temat wpływu stresu matki na rozwój potomstwa pochodzi ze studiów nad zwierzętami. U szczurów stres doznawany przez ciężarną samicę wywołuje zwiększone reakcje emocjonalne, niepokój i zachowania depresyjne u jej potomstwa3. Podobne skutki zauważono u naczelnych4. W pewnym badaniu makaki rezusy, potomstwo zestresowanych matek, w wieku czterech lat zostały umieszczone w otoczeniu stawiającym im niezbyt wysokie wymagania. Ich zachowanie znacznie się różniło od zachowania małp, których matki nie były zestresowane. Mówiąc dokładniej, były bardziej zdenerwowane, gdy rozdzielano je z towarzyszami z klatki, mniej samodzielne, wykazywały mniej zachowań eksploracyjnych i zabawowych.
Rozwój ciała to proces wymagający przede wszystkim koordynacji i synchronizacji – dostarczania określonych wskazówek w odpowiednich momentach. Taką funkcję na wczesnym etapie życia pełni męski hormon testosteron, który wysyła do rozwijającego się ciała sygnały mające zainicjować kształtowanie się męskich narządów (na przykład prącia) oraz wywołać subtelne zmiany w rozwoju mózgu, potrzebne do męskich zachowań. W dalszych fazach rozwoju testosteron odgrywa inną rolę, koordynując rozmaite aspekty zachowań płciowych dorosłego osobnika męskiego. W nielicznych przypadkach u kobiet może dojść do wytwarzania dużych ilości testosteronu w korze nadnerczy. Jeśli kobieta cierpiąca na to zaburzenie jest w ciąży, a płód jest płci żeńskiej, testosteron może się przedostać przez łożysko i wywołać u płodu rozwój cech męskich5. W takich wypadkach odstępstwa od normy dają pewien pogląd na to, co się dzieje podczas normalnego rozwoju cech płciowych. Podobnie jak porównania między gatunkami, porównania między normą a patologią zwracają uwagę na takie aspekty normalności, które inaczej byłyby niezauważalne.
Kształtowanie się układu odpornościowego, który chroni organizm przed wirusami, bakteriami i większymi pasożytami, to kolejny przykład wirtuozerii biologicznej. Układ immunologiczny musi być niesłychanie uniwersalny i rozpoznawać nowe zagrożenia. Musi też umieć bezbłędnie rozróżniać komórki wroga i gospodarza, innymi słowy ? obce i swoje. Im lepiej pełni obie te funkcje, tym łatwiej organizm unika wszelkich infekcji i chorób. Jeśli układ odpornościowy działa wybiórczo lub nie dość aktywnie, organizm zostaje podbity przez patogeny bądź pasożyty, które tak manipulują nowym gospodarzem, żeby osiągał ich cele reprodukcyjne. Jeśli z drugiej strony układ odpornościowy jest zbyt aktywny i mało selektywny, może zaatakować komórki własnego organizmu, wywołując choroby autoimmunizacyjne, na przykład reumatoidalne zapalenie stawów.
Zdolność układu immunologicznego do rozpoznawania i odpowiedniego reagowania na obce komórki jest wzmacniana przez wczesne doświadczenia. Układ odpornościowy człowieka ewoluował w środowisku, w którym dzieci we wczesnej fazie życia miały najprawdopodobniej kontakt z wieloma patogenami, a nikt – jak należy przypuszczać – nie powstrzymywał ich przed braniem wszystkiego do ust. Obecnie w zamożnych rodzinach rodzice zdają się zanadto chronić swoje dzieci. Podatność na pewne choroby w późniejszym wieku może być rezultatem pozbawienia dzieci normalnych doświadczeń w środowisku, w którym dokonywała się ewolucja człowieka.
Podobnie karmienie piersią zwiększa ochronę dziecka przed infekcjami7. W Szkocji objęto badaniem dużą grupę matek i ich dzieci w wieku do dwóch lat. Dzieci, które co najmniej przez pierwsze trzy miesiące życia karmione były piersią, przechodziły znacznie mniej chorób żołądkowo-jelitowych oraz chorób dróg oddechowych i były rzadziej hospitalizowane niż te, które od urodzenia karmiono sztucznie. Nawet po odstawieniu od piersi u dzieci karmionych naturalnie nadal znacznie rzadziej występowały zaburzenia żoładkowo-jelitowe. U dzieci, które karmiono piersią krócej niż trzy miesiące, oraz u dzieci karmionych sztucznie od urodzenia choroby układu pokarmowego występowały równie często. Kiedy tę samą grupę dzieci poddano badaniom w szóstym i dziesiątym roku życia, okazało się, że te karmione piersią przeszły znacznie mniej chorób dróg oddechowych. Karmienie piersią wiąże się również z wyższym poziomem umiejętności poznawczych i wzrokowych. Może to być skutek działania składników odżywczych występujących w mleku kobiecym (kwasy dokozaheksaenowy i arachidonowy), które są niezbędne w rozwoju mózgu, a nie występują w mlekach modyfikowanych. Najważniejsze jest jednak, aby karmienie piersią odbywało się we wczesnym okresie życia. W późniejszych fazach rozwoju nie jest już ono, rzecz jasna, takie proste, ale nawet gdyby było możliwe, odbywa się za późno, by mogło przynieść jakieś korzyści. Okno możliwości zostało już zamknięte.
