Рискованные концепции[36]

Рискованные концепции[36]

Наступают времена, когда физики, как мне кажется, могут многое сказать в биологии. Но мне не хочется углубляться в тему их вторжения. Могу только сказать, что не считаю это вторжение случайным. Одним из первых физиков, вступивших на эту практически девственную для них территорию, был Эрвин Шредингер. В 1943 году он назвал ядро или сердцевину (уже точно не помню) живой клетки апериодическим кристаллом. О генах, о нуклеотидной спирали, о различных репликазах, рестриктазах, репаразах еще не было и речи. Через сорок два года после Шредингера известный своими оригинальными взглядами Фримен Дайсон прочел лекцию, версия которой, исправленная автором, помещена в книге «Origins of Life». В этой книге, последний раз переизданной в 1990 году, Дайсон попытался смоделировать и тем самым познавательно осветить одну из самых больших загадок биологии, а именно – процессы, которые привели к возникновению жизни. Было много предположений о том, каким образом на Земле зародилась жизнь. Дайсон, в частности, рассуждал и искал ответ на вопрос, почему, начиная от эукариот, а стало быть – от царства бактерий, жизнь столь сильно запутанна. Его книга, настоящая башня гипотез, построенных на гипотезах, заканчивается призывом к экспериментаторам, чтобы они попробовали опытным путем укрепить эту мысленную постройку. Работа написана замечательно и просто, но я не намерен здесь излагать ее содержание, а стремлюсь только вывести из нее главную мысль. В своем тексте Дайсон старался, как только мог, развеять неуверенность. И хотя экспериментальной проверки его главных тезисов по-прежнему нет, я, собственно говоря, призываю эту работу не продолжать. Процесс возникновения жизни наверняка продолжался в геологическом масштабе долго, но стартовал, вероятно, еще до того, как миновали первые полмиллиарда лет на уже покрытой коркой Земле, в эпоху, когда молодое Солнце согревало нашу планету, но излучение было значительно слабее, чем сейчас. Невзирая на то что самопроизвольному зарождению жизни были необходимы, кроме термодинамических, условия, обеспечивающие большое количество химических взаимодействий и тем самым молекулярных столкновений, очевидно, что сперва произошло возникновение полимеров из мономеров, а среди возникших полимеров выделились те, что дали начало аминокислотам – будущим кирпичикам плазматического гомеостаза. Неизвестно, было ли таких многомолекулярных коллизий триллионы или квадриллионы, но в любом случае их должно было быть очень много. Из хода рассуждений Дайсона следует, что именно так возникли аминокислотные сгустки, из которых появились белки, то есть что основой биогенеза был белок. В настоящее время, когда нам уже известны очень своеобразные, анормальные формы белков, называемые прионами, которые вызывают болезнь «коровьего бешенства», являющуюся следствием фатальных эффектов, вызываемых этими прионами на обычном плазматическом белке, уже ясно, что один из старейших догматов биологии, провозглашающий непередаваемость биологической информации без участия нуклеиновых кислот, рухнул. Болезнь, которую вызывают у человека прионы, передается без каких-либо следов нуклеотидной основы. Это косвенно подтверждает предположение Дайсона, который допускал, что белки были первыми, что они сами сумели образовать неизвестные нам, поскольку они уже исчезли, формы первичного существования или гомеостаза и что только позднее, хотя неизвестно как и когда, среди них начали появляться нуклеиновые производные. Другими словами, жизнь в самом начале была очень запутанной, очень разнородной, с необычайно своеобразной формой взаимодействия двадцати аминокислот, которые еще не достигли эукариотической стадии. Нам неизвестно, каким образом нуклеиновые основы начали обосабливаться из аминокислотных сгустков, пока через два миллиарда лет сформировались так, что из них возникли управляющие группами белков нуклеотидные спирали, что произошло, впрочем, примерно миллиард лет назад.

В настоящее время, на пороге все более дерзкой деятельности генной инженерии, мы допускаем такое ее тотальное распространение, которое может привести к созданию ксеногибридных видов растений и животных, к наделению растительных культур свойствами, которых в природе не существует (например, сопротивляемостью различным паразитам), и такого рода шаги, которые, впрочем, уже делаются на вегетарианских рынках съедобных растений, вызывают много споров или просто опасений. Тем больше страхов должен, разумеется, вызывать призрак клонирования животных, и, в конце концов, человека, коим нас пытаются одурманить «клонофилы». Я намерен выйти за сферы панклонирования по нескольким причинам. Только практика может показать, окажутся ли вредными для людей вводимые в растения чуждые им до сих пор гены и каким образом. Это во-первых. Во-вторых, раскодирование и распознавание человеческого генома неизбежно послужит началом для открытия его созидательных возможностей, а также того, какие гены или же их конфигурации в человеческом геноме несут информацию, обуславливающую возникновение у человеческих индивидов разнообразнейших отклонений от видовой нормы, вызывающих так называемые наследственные болезни, какие гены определяют статистически определенную продолжительность индивидуальной жизни и, наконец, какие гены являются летальными. Учитывая так называемый плеетропизм генов или запутывающую как изучение, так и терапию способность этого самого гена или этой самой группы генов к обуславливанию различных и вместе с тем очень разных черт организма, мы не можем сегодня каким-либо способом произвести удаление из человеческого генома всех тех генов, фенотипная экспрессия которых оказывает какое-либо негативное воздействие на индивидуальное существование, как соматическое, так и психическое.

Возвращаясь к книге Дайсона, надо коротко сказать, что жизнь всегда сложна, простых биологических форм просто нет. Простейший псевдоорганизм – это бактерийный фаг или паразит бактерии, который, по мнению одних исследователей, является живым организмом, а по мнению других – действует только как яд, поскольку лишь только проникнув в бактерийную клетку и захватив власть над ее обменом веществ, так «переставляет стрелки», что бактерия образует следующее поколение фагов, а сама погибает. Эксперименты показали, что некоторую суверенность фагу обеспечивает его белковая оболочка. Ее можно удалить и тем самым так упростить паразитический механизм, что внутрь бактерии попадет только «паразитный рулевой» – репликаза. Как показывает опыт, репликаза, в свою очередь, подвержена мутации, в результате чего ее можно «сократить» до еще более простой формы, которая или начнет подвергаться следующим мутациям, то есть будет продолжать существовать, или просто распадется. Однако что касается хозяина фага – бактерии, мы всегда имеем дело с большим количеством синхронных процессов обмена веществ, которые действительно могут приобретать разнообразнейшие формы, тем самым демонстрируя способность к многовидовому разделению микробов, но жизненные процессы уже не поддаются сокращению до функций более простых, чем бактерийные.

Сейчас мы должны осмыслить путь, ведущий от прокариот к эукариотам, а затем – к многоклеточным, составляющим необычайно разнообразные благодаря мутациям разветвления. На диаграммах, изображающих такие разветвления, все млекопитающие вместе с человеком представляют одну из тысячи возможных ветвей. Только имея в виду этот захват жизненного пространства на Земле нуклеиновыми кислотами и аминокислотами, мы можем легче постичь сразу две вещи. Во-первых, то, что жизнь с самого начала является сложной архитектурой и основана на сложностях, а во-вторых, то, что не стоит выдумывать каких-либо возможностей, безграничных способностей человека, вступающего на путь автоэволюции. Можно увеличить среднюю продолжительность жизни. Можно устранить отклонения здоровья от средней нормы. И хотя как одно, так и другое очень желательно, действительное количество дельных автоэволюционных вариантов должно быть сильно ограничено. Наверняка можно достичь шестипалости наших рук или продублировать наши сердца вспомогательными сердцами, но каталог этих физиоанатомических изменений, создаваемых автоэволюционной практикой, не является бесконечным. Возможность достижения человеком мафусаилового возраста останется утопией. Между прочим, не может быть преодолено жизненно необходимое потребление кислорода, обязательная транспортировка его ко всем тканям, прочность скелета на нагрузку, предельно установленную земным притяжением, и ряд других детерминантов.

Жизнь – это нагромождение сложностей, причем касающихся не только строения многоклеточных, но проявляющихся также у симбионтов и социальных насекомых, и это нагромождение всегда имеет свои границы. Палеонтология, благодаря которой нам стали известны самые большие ископаемые пресмыкающиеся, достигавшие весом ста тонн, открыла тем самым предел соматического роста, который допускает Земля. Во все еще ведущиеся споры – были ли эти пресмыкающиеся теплокровными – я вступать не намерен. Дело в том, что хотя теоретически эволюцию земными методами можно начать еще раз и повторить, я не вижу в этом ни смысла, ни необходимости, тем более что для такого повторения не хватит нам этих нескольких миллиардов лет, которые отделяют нас от сгорания последних резервов водорода в нашей материнской звезде, каковой является Солнце. Возможных выгод, которые таит в себе будущее инженерии клонирования, я вовсе не отвергаю. Вероятно, основные возможности будут использованы уже в XXI веке. Я же хотел бы заняться поиском ответа на вопрос, что наступит после этого.