№ 17/17

Игра в жизнь, или Не сотвори себе микроба

Оба ученых имели обыкновение каждую пятницу изучать Законы Творения и создавать тут же трехлетнего бычка, которого они и съедали на ужин.

Талмуд

Из частей тела тех, кто почил в бозе, он лепил фигуру, подобной которой не ведал Бог. Он мечтал об идеальном существе, а породил чудовище, что принялось всех убивать. От рук его погиб и лжетворец, но, по счастью, не выжило и чудовище.

Роман Мэри Шелли «Франкенштейн, или Современный Прометей» был написан в 1818 году. С тех пор на ту же тему было издано еще около полутора сотен романов и снято около ста кинофильмов. Их схема примерно одинакова. Ученый, ослепленный гордыней, бросает вызов Господу Богу и принимается творить живое существо. Всякий раз порождение ума оказывается ущербным. Оно впадает в бешенство и бежит по улицам, убивая всех, кто попадается на его пути. Именно это случилось и в самом знаменитом романе на тему «самонадеянный ученик Творца» — в романе австрийца Густава Мейринка «Голем» (1915). Человек, созданный путем комбинации букв, был назван «Голем». Он долго слушался своего раввина-создателя: звонил в колокола в синагоге, выполнял тяжелые работы, но потом в чудовище превратился и он.

Эта история, родившаяся из еврейского фольклора, напоминает нам о средневековых каббалистах. Изучая божественные тексты Талмуда, те пытались понять, как из безжизненной материи можно создавать живые существа. От каббалистов прямой путь к ученым ХХ века. Они, правда, не стали искать рецепты жизни в Писании, а обратились к формулам и выводам биологии.

Так, уже в 1912 году американец Жак Леб экспериментировал с яйцами морского ежа, которые в его опытах делились, будучи неоплодотворенными. Газета «Daily Telegraph» восторженно писала о «прогрессе в конструировании сложных химических соединений, которые мы называем наделенными жизнью».

В 1953 году большой интерес вызвал опыт другого американского ученого — Стэнли Миллера. Он попытался воссоздать условия, в которых когда-то возникла жизнь. В ту пору считали, что это случилось в поднебесье. Весь небосклон был затянут облаками. Именно здесь и образовались важнейшие органические соединения. Происходило это под действием ультрафиолетовых лучей Солнца и грозовых разрядов. Обильные ливни смывали органику в Океан. Миллер воспроизвел в колбе газовый состав древней атмосферы Земли и, имитируя грозу с помощью электрических разрядов, получил несколько аминокислот. «Когда-нибудь мы сумеем сотворить живой организм» — так отозвался об этом опыте будущий нобелевский лауреат Джордж Уолд. Вскоре С. Фокс сумел соединить аминокислоты в короткие нерегулярные цепи — осуществить синтез полипептидов, но, как пишет российский палеонтолог К. Еськов, «этим, собственно говоря, и исчерпываются реальные успехи, достигнутые в рамках абиогенеза» — образования органических соединений вне организма.

Прошло полвека. Успехи генетики побудили ученых вновь заняться решением давней задачи. Если нам стали известны основные элементы жизни — ее «буквы», «кирпичики», «кубики», то почему бы не сложить из них новое «Слово», еще не сказанное Природой? Почему бы не сотворить новое живое существо? Возможно, это случится уже в ближайшие десять лет.

Чего нам ждать от грамположительных бактерий?

Около полутора лет назад в журнале «Science» появилась статья, в которой речь шла об «РНК-зависимой ДНК-полимеразе» и «грамположительных бактериях». Тем не менее она вызвала большой интерес даже у тех, кому вообще непонятны эти термины.

В статье описывались опыты над одним из самых примитивных организмов — Mycoplasma genitalium. Эти одноклеточные обитают в половых органах и легких человека. Профессор микробиологии Клайд Хатчисон и его коллеги из университета штата Северная Каролина выяснили, что эти бактерии живут дольше, если удалить у них треть наследственной информации. Им оставляли всего от 265 до 350 генов из имевшихся у них 517, и… им жилось от этого лучше. Двести шестьдесят пять! Всего ничего. Для сравнения: у человека, по разным оценкам, от 30 до 50 тысяч генов.

Итак, делали спешный вывод журналисты, стоит взять всего две с половиной сотни генов, «свить» из них цепочку и организм готов ожить? Почему бы не создать некий примитивный организм из известных нам химических соединений? «Ученые взялись играть роль Господа Бога» — таков был тон комментариев.

Да, генетики всего мира пытаются проникнуть в тайны жизни и расшифровать «геномы» — схемы, по которым построены все живые существа. В основном, ученые преследуют реальные, сугубо практические цели. И мало кто использует добытые знания, чтобы творить новую жизнь, но именно их проекты опрокидывают наши привычные представления.

В «Секретных материалах» есть такой эпизод. Обнаружена таинственная жидкость. Она придает людям нечеловеческие силы. Ее исследуют и тут же поднимают тревогу: у жидкости есть своя ДНК, и состоит она из трех пар азотистых оснований. Во всех земных организмах двойная спираль ДНК составлена из двух комплементарных пар: А (аденин) — Т (тимин) и Г (гуанин) — Ц (цитозин). «Это — не из нашего мира, — тут же заявляет эксперт. — Это — внеземное вещество».

Или дело опять не обошлось без ученых! В Scripps Research Institute (Калифорния, США) пытаются встроить третью пару азотистых оснований в ДНК некоторых бактерий. По словам Хатчисона, «это открывает невероятные возможности. С помощью лишней пары азотистых оснований можно получить протеины, которые примутся целенаправленно атаковать раковые клетки».

Этим алфавитом будет написана не одна книга Жизни

Другие ученые заняты созданием машин, которые облегчат синтез ДНК и сведут его к быстрому перебору вариантов. «Нам достаточно будет ввести в машину лишь список свойств, которыми должен обладать организм, а она сама автоматически составит его ДНК» — говорит американский профессор Глен Эванс.

Это открывает неслыханные перспективы. С расшифровкой геномов в распоряжении ученых появляются кубики, из которых так хочется складывать новые фигуры, еще не обитавшие на планете. Появление «машин для синтеза ДНК» будет значить, что Землю пора населять этими существами.

Когда-то люди не знали письма, и их фантазии, образы, рожденные ими, исчезали. С появлением букв мир населили мифические герои и литературные персонажи. Многие из них пережили не одну сотню и даже тысячу лет, все так же отправляясь сражаться за Трою или «тоскуя в урочный час на каменной стене». Существование им сумели дать слова.

Кого же призовут к жизни создатели генетического алфавита? Возможно, на свет появятся организмы, готовые питаться радиоактивными отходами, словно травой на лугах. Другие микробы примутся расщеплять молекулы воды, изготавливая водород — источник энергии будущего.

Примерно понятны и дальнейшие манипуляции. Первые искусственные гены надо внедрить в клетки, из которых заранее удалена ДНК. Потом клетки поместить в питательный раствор и ждать, пока не появится белая слизь. Это значит, что клеточная культура растет, поглощает пищу, выделяет вредные вещества — она живет. «На этот раз, — отмечает Хатчисон, — все обойдется без молний и чего-то подобного».

По словам его коллеги Глена Эванса, ученые не ограничатся одними лишь микробами. «Уже через двадцать лет мы научимся кроить из имеющегося материала даже сложные жизненные формы — вроде червей. Предположительно, лет через 50 — 75 мы сумеем сотворить человека из простых химикатов».

Над всем западным миром безоблачное небо, но оно спешит покрыться мраком. По одним прогнозам, в 2050 году миром начнут править машины, истребляя людей, как грызунов. По другим, будут маршировать целые армии клонированных злодеев. По третьим, следует ждать появления невиданных прежде микробов и других существ, улизнувших из лабораторий генетиков.

Новые виды биологического оружия — вот чем может обернуться «игра в жизнь». Пока ученые мечтают добывать энергию или бороться с радиоактивными ядами с помощью невиданных прежде микробов, террористы могут заняться выведением вирусов. Ведь те устроены проще, чем одноклеточные организмы. По словам Эванса, в одном из опытов он сумел получить цепочку из 10 тысяч пар азотистых оснований. Теоретически этого хватит, чтобы изготовить некий недостижимый иначе вирус, — например, вирус оспы, — благо, информацию о расшифрованных геномах живых существ можно найти в Интернете. Со временем вирусы можно будет штамповать, как бомбы, следуя лишь рецептам очередной «Поваренной книги террориста». «Пока еще этого никто не делал, — признает Хатчи-сон, — но все в руках человеческих». Ведь Бог ныне оставлен не у дел.

Александр Волков

Научный взгляд

  • Звездные карты галактики «Человечество»
    В генетическом плане человеческий вид — континуум, где между расами нет четких границ. Границ нет, но континуум неоднороден, в нем наблюдаются «сгущения родства»: популяции, типы, расы, стволы.
  • Еще один важный шаг
    Израильские исследователи идентифицировали ген, ответственный за одну из неизлечимых наследственных болезней. В сущности, во всем мире ею страдают лишь несколько тысяч человек, однако это открытие явилось еще одним важным шагом на пути постижения генетики человека
  • Немецкие ученые утверждают: теория относительности Эйнштейна лжива!
    Большинство людей убеждены в том, что Альберт Эйнштейн был одним из величайших гениев в истории человечества, а его частная теория относительности явилась одним из крупнейших достижений науки. Неужели теперь всем нам впору «сжечь все, чему мы поклонялись»?
  • Прав ли Эйнштейн?
    Вряд ли какое-нибудь из научных свершений ХХ века можно сравнить по масштабам воздействия не только на ученый мир, но и на «широкие народные массы», с теорией относительности Эйнштейна.
  • Ревизия биологических вех
    Как известно, в ходе биологической эволюции на Земле то и дело происходили перерывы, когда в результате той или иной (климатической, геологической, космической и т.п.) катастрофы погибали многие прежние виды, а освободившиеся жизненные ниши захватывали новые
  • Поведение клетки, слезающей с ветки
    Одна из великих загадок биологии — сложные целенаправленные движения клеток. Клетки путешествуют, изменяют форму, охотятся — порой ведут себя, как «разумные» существа.
  • Давайте подождем, доктор Антинори!
    Доктор Джонатан Хилл из Корнельского университета, который занимается клонированием крупного рогатого скота, говорит, что примерно треть подсаженных в матку эмбрионов отторгается уже на первом месяце.
  • Вечная молодость мозга
    Разумеется, ученые нашли объяснение, почему у ящериц и других примитивных созданий мозг всю жизнь прирастает нейронами, а мы этого прибытка лишены. Каждый наш нейрон со всеми его связями, материализующими опыт, неповторим.
  • Кто бы мог подумать?
    Американские ученые вот уже который год подряд привязывают к серьезной и торжественной стокгольмской процедуре вручения высочайших научных наград свою насмешливую и веселую затею вручения «Иг-Нобелевских» знаков отличия за самые смешные исследования и бесполезные открытия года.
  • Космический мирок микробов
    С помощью генетических манипуляций можно заранее, еще при подготовке к полету, изменить ДНК этих микроорганизмов, приспособив их к марсианскому образу жизни. Со временем, когда климат на Марсе удастся изменить, а бактерии взрыхлят его почву и насытят ее питательными веществами, можно будет выселять на Марс высшие растения.
  • Зеркальные нейроны
    Тот факт, что зеркальные нейроны именно «повторяли» наблюдаемое действие, а не просто возбуждались при его наблюдении, подтвердился, когда экспериментаторы поощряли обезьян проделать то же действие своими руками.
  • «Make love, not war»
    «Наивысшей точкой их интеллектуальной жизни является умение решать конфликты и чуткость в отношениях с близкими».
  • Мы не обезьяны. И обезьяны — не мы
    Человек — венец природы. Это принимается «for granted» и приятно щекочет наше человечье самолюбие. Хотя у тех из нас, кто имеет склонность к сомнениям и самоанализу, нередко возникает вопрос: не льстим ли мы себе?
  • Феномен Пригожина
    Фундаментальные характеристики мироздания, утверждает он — нестабильность, неравновесность, нелинейность, ни к чему простому не сводимая сложность.
  • И все-таки — Африка!
    В давнем и яростном споре «африканистов» и «мультирегионалистов» произошло очередное важное событие.
  • О предках, потомках и друзьях человека
    Рыцарские замки нашей фантазии украшены залами, где взорам гостей предстают блистательные портреты хозяев, а по обе стороны от них тянутся ряды предков, поражающие проблесками фамильного сходства, но уводящие к портретам совсем незнакомым
  • Время прощаться с квазарами
    Некоторые открытия впору назвать «закрытиями». Одно из последних событий в астрономии к таковым и относится. В течение десятилетий астрономы изучали квазары, и вот объект их научной страсти исчез.
  • Наши кремниевые коллеги
    А в одном английском университете города Абериствит пошли еще дальше и объявили о создании первого робота-микробиолога. Робот осуществляет эксперименты, разработанные программой ASE-Progol на компьютере в Йоркском университете.
  • Апокалипсиса не будет?
    На Западе защитники окружающей среды и антиглобалисты своими поступками часто напоминают тени знакомого прошлого — русских социалистов ХIХ века. Живя в благополучном обществе, они всячески расшатывают его из сочувствия к «падшим и угнетенным».
  • Как человек сам себя сотворил
    Современный человек — создание во всех отношениях необычное. Оказывается, еще и тем, что генетические различия между всеми людьми Земли ничтожны. Чего не скажешь о внешности — наверное, нет в природе еще одного такого же пестрого вида! Что же сделало возможным такое разнообразие?
  • Химия и жизнь: опасные связи
    В древности основным материалом было дерево; еще и сейчас запах деревянного дома кажется нам «удивительно здоровым». Теперь мы выбираем пластик, прессованные плиты, лаки и краски с их неповторимо резким запахом и надписью на этикетке: «Следует избегать попадания в пищу». А в дыхательные пути?
  • Могущественная крупица
    В известном смысле можно сказать, что гомеопатия лечит ядами, однако берутся они в таких микродозах, что само вещество уже почти не присутствует в растворе. На уровне десятого — двенадцатого разведения исходная субстанция практически отсутствует.
  • Запишите на ваши водофоны!
    Вода не похожа на другие жидкости. Возможно, она обладает памятью! Быть может, в таинственных свойствах воды коренится загадка гомеопатии?
  • Между чумой и эболой
    Болезнь, вызвавшая Черную смерть, бушевала в Европе в течение 300 лет, до 1666 года. За это время вспышки болезни наблюдались в самых отдаленных местах континента почти каждый год.
  • Возбудить ось сверхсознания
    Внушение, зомбирование, программирование поведения требуют измененных состояний сознания. Одна из дверей, ведущих туда, — психоактивные вещества, наркотические снадобья. Но далеко не единственная.
  • Конец прекрасной эпохи?
    Фундаментальная загадка, о которой упоминалось вначале, связана с движением галактик. Эти огромные звездные скопления демонстрируют явные отклонения от законов движения Ньютона.
  • Петербургский десант
    Семиотика — наука о знаках и знаковых системах — давно стала для гуманитарных наук «всем», она помогает навести порядок в изобилии фактов и фактиков.
  • Зигфрид и лесные врачи
    Изучение животных долго сводилось к их изгнанию из естественной среды обитания и последующему наблюдению за ними в неволе. Когда же ученые вошли в глубь леса, в племя обезьян, им предстала чужая — нечеловеческая — культура.
  • Чем человек отличается от обезьяны
    Чем генетически отличается человек от обезьяны и как это отличие возникло — скачком, благодаря нескольким считанным и резким мутациям, или постепенно, посредством накопления многочисленных мелких мутационных изменений?
  • Вторая жизнь генома: от структуры к функции
    Уотсон и Крик в апрельском номере журнала «Nature» за 1953 год сообщили о трехмерной структуре ДНК. Это было официальным началом современной молекулярной биологии, ее мощным стартом.
  • Большой климатический спор
    Вечна ли вечная мерзлота? В чем особенность вечномерзлых пород? Она заключается в том, что из-за наличия в них льда характер грунтов резко меняется при изменении температуры.
  • Новая напасть
    Со времени отказа США участвовать в «Киотском протоколе» — международном договоре о сокращении количества «тепличных» газов, выбрасываемых в атмосферу, — борьба вокруг вопроса о возможных последствиях такого выброса стала еще острее, чем прежде.
  • Селектроны, струны и симметрия
    Когда сложность и запутанность физической картины мироздания стали нетерпимыми, ученые ХХ века предприняли беспрецедентные попытки ее упорядочивания.
  • Левый-правый мозг
    В отличие от краба, человек предпочитает работать не клешнями, а мозгом — который и приобретает у нас наибольшую асимметрию. Причем она неодинакова у разных отделов мозга — и тем выше, чем более «человеческую» функцию этот отдел выполняет.
  • Опасности года 2020
    Какое же будущее ждет нас, обреченных болеть и в 2020 году? Его попытались очертить Кристофер Мюррей из Гарвардского университета и Алан Лопес, представитель Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).
  • Филлотаксис – это расположение листьев
    Филлотаксис — это по-латыни. А по-русски — расположение листьев. Вроде, что тут сложного? Ан, нет. Интерес к этому отнюдь не случаен. Он вызван прежде всего тем, что повторяющиеся элементы создают симметричные структуры — паттерны, а в них совершенно четко прослеживаются числовые закономерности.
  • Миры в столкновениях, века в хаосе
    На что же замахивался Великовский своей теорией столкновений? В 1955 году он опубликовал свою третью книгу — «Земля в конвульсиях», — в которой развернуто изложил свои общенаучные взгляды.
  • Обесславленные науки возвращаются в новом обличье
    Френология, или наука о черепах была создана кипуче талантливым человеком, двоюродным братом Дарвина Франсисом Гальтоном. Он утверждал, что все наши качества поддаются количественному описанию, и разъезжал по всей Англии, измеряя людям черепа.
  • Игры всерьез и понарошку на поле любви и секса
    Вообще-то это не удивительно: размножение, продолжение рода — главное, ради чего природа производит нас на свет. Удивительно другое: как ярко и с каким разнообразием игровое начало проявляет себя на поле любви и секса.
  • Пришел, пометил, победил. Вокруг да около секса
    Всего важнее репродуктивное поведение, обеспечивающее виду само существование. Оно отнюдь не ограничивается сексом. Нужны еще три компонента: поиск брачного партнера, ухаживание и забота о потомстве. Как они выглядят у человека?
  • В постели с человеком
    Вопреки известной пословице, далеко не все, что естественно, не безобразно. Например, секс — несмотря на явный потенциал удовольствия, он считается весьма и весьма «безобразным». Почему? Поищем ответ в недрах эволюции культуры и поведения.
  • Запах теплых отношений
    Особые вещества — одоранты — вызывают различные эмоции, от ярости до наслаждения, а феромоны могут даже управлять работой организма, влияя на тонус нервной системы, баланс гормонов, циклические процессы.
  • Этос — значит «дикий нрав»
    Сегодня этологией называют любые исследования поведения. Похоже, споры между разными направлениями в этой области становятся достоянием истории. Но так было не всегда.
  • Кратчайшая история космоса
    В предельно кратком изложении они сводятся к утверждению, что существует бесконечное множество бесконечных во времени «малых вселенных», подобных той, в которой живем мы сами.
  • Сражаться или спариваться —вот в чем вопрос!
    Если не поступает иной команды, самцы мыши готовы спариваться с кем угодно — с самкой, с другим самцом и даже с самцом-кастратом, в точном соответствии с призывом: «Make love, not war».
  • Картинки мироздания из коллекции палеонтолога
    Что же касается концепции стабилизирующего отбора, то сегодня у подавляющего большинства биологов представление о ней весьма смутное. А уж в учебниках — просто уголовное безобразие: там пишут ровно противоположное тому, что говорил Шмальгаузен.
  • Запрет на клонирование Христа?
    Некая дама спросила у известного физика начала прошлого века, в чем ценность сделанного незадолго до того открытия. На что тот ответил вопросом на вопрос: а в чем ценность рожденного младенца? Никто не может знать, кто вырастет из мальчика, который «маленький с кудрявой головой»…
  • Земной шар: грядет время игр
    Время не милосердно ни к людям, ни к планетам. Через шесть миллиардов лет Солнце превратится в «красного гиганта». Его диаметр неимоверно увеличится. Край Солнца будет почти задевать Землю. Наша планета покроется тягучим, раскаленным месивом. Все на ней будет выжжено дотла. Таким окажется финал земной цивилизации.
  • Берегите голову
    Мозг - это десятки миллиардов нейронов, каждый из которых связан с другими 10-20 тысячами связей, В секунду в мозгу возникает 200 тысяч сигналов. То есть это такая система, которую, наверное, никогда нельзя будет воспроизвести, и все разговоры об искусственном интеллекте носят спекулятивный характер.