Запасные части для коммунальной и дорожно-строительной техники

Биология

1979. Лежен Ж., "Весть о жизни".


Весть о жизни.

Лежён Ж.

Журнал «Химия и жизнь», 1979, № 12, стр. 28-33.
Перевод с французского Шингарева Г.

        Каждый год ученые журналы мира публикуют примерно три с половиной тысячи работ по генетике человека. Теперь уже самостоятельная наука со своими узкими направлениями, методиками, специфическими задачами, с частоколом мудреных терминов, ограждающим ее от праздного любопытства профанов. Но от проблем, которые ее занимают, в большей мере зависит будущее всех людей. Об этом и говорится в статье Жерома Лежёна – одного из лидеров современной медицинской генетики (ему, в частности, принадлежит расшифровка хромосомной природы болезни Дауна). Статья представляет собой слегка сокращенный текст лекции, прочитанной в Риме и опубликованной в итальянском журнале «Commentarii» несколько лет назад.

        Отчуждение материи.
        Жизнь есть не что иное, как одушевленная материя, и это своеобразное самоотчуждение происходит на высшем и тончайшем уровне организации вещества. Достаточно напомнить, что молекула хлорофилла, усваивающая солнечную энергию, чтобы передать ее всему живому, реагирует на один квант света... А дыхательные ферменты, эти миниатюрные энергомашины? Они функционируют, обмениваясь электронами с другими молекулами.
        Готовя песок для строительного раствора, каменщик пропускает его сквозь сито: мелкие песчинки проскальзывают сквозь отверстия, камешки покрупнее застревают. Стоит, однако, перестать трясти решетом, и разделение частей прекращается. Так и в живом организме идет непрерывная сортировка частиц, будь то гигантские молекулы или элементарные носители энергии. Роль силы тяжести выполняют здесь законы химического сродства, вибрация сита – это теплота, а ячейки – тонкая структура живой ткани. Всю длинную цепь химических реакций, поддерживающих жизнь, можно уподобить системе сит, каждое из которых принимает нечто от предыдущего и просеивает для следующего.
        Остановись на миг это движение – жизнь прекратится.
        Путем искусственного охлаждения, соблюдая тысячу предосторожностей, можно сохранить клетки человеческого тела – например, поместив их в жидкий азот. При температуре, близкой к абсолютному нулю, когда движение молекул практически отсутствует, клетки пребывают в покое: они не растут, не дышат – и это может длиться сколь угодно долго. Значит ли это, что клетки умерли? Отнюдь нет. Достаточно перенести их в термостат, и у нас на глазах они начнут размножаться и жить.
        Каменщик перестанет просеивать песок, если увидит, что решето прохудилось. Экспериментатор скажет, что клетки погибли, если окажется, что он случайно повредил их нежную структуру. Гибель надежды – так можно определить смерть. Итак, жизнь в своей основе не есть некий порыв, ибо можно ее остановить, а затем пустить в ход заново; жизнь – это постоянная способность направлять энергию по определенному руслу, преобразуя ее в форму, которая хотя и совместима с физическими свойствами материи, но доселе была ей чужда.
        Не удивительно, впрочем, что это свойство проявляется в достаточно жестких условиях внешней среды. Электронные оболочки атомов крайне чувствительны к тепловым колебаниям, а молекулы взаимодействуют, как мы знаем, благодаря остаточным электрическим зарядам атомов. таким образом, теплота не только реализуется в колебательных движениях молекул, почему они и попадают в отверстия «сит» (то есть в специфические участки ферментных белков), но повышает и самую специфичность этих участков. Поэтому и совершается кратковременное соединение реагирующих молекул, что было бы невозможно при стабильном режиме. таково объяснение ферментного механизма, а с ним и всех процессов биосинтеза, которые отнюдь не отступают от законов термодинамики, но основаны на том, что реакции, сами по себе маловероятные, становятся возможными в краткий миг перераспределения энергии.
        Способность вносить информацию в косную материю составляет суть всякого созидания. Так скульптор высекает статую из камня; так все живое подчиняет своим собственным законам элементы внешнего мира, упорядочивая их по своему образу и подобию.

        Цепь живого.
        Воспроизвести живую клетку куда сложнее, чем, скажем, изготовить копию статуи. Но принцип копирования один и тот же. Все, из чего сделана клетка, до последней молекулы воссоздается в соответствии с заданием. Так же, как при копировании скульптуры, используется новое сырье; но форма, однажды рожденная фантазией ваятеля, остается неизменной. Загвоздка в том, чтобы в точности повторить сделанное, заново организовать вещество на высшей ступени совершенства. Это требует поистине непостижимой детализации инструкций.
        Все качества индивидуума, все подробности его облика, как и любая черта характера, записаны в длинных спиралеобразных молекулах нуклеиновых кислот. Если их вытянуть друг за другом, будет нить длиной около метра. Аккуратно свернутые, упакованные в хромосомах, они умещаются на кончике иглы. И в этом комочке сосредоточена вся информация о том, кому еще только предстоит стать человеком.
        Было бы, однако, грубым упрощением сводить феномен жизни к наследственному коду. Вирусы располагают кодом, который целиком предопределяет все их компоненты. Тем не менее эти существа, при том, что они могут пассивно переносить генетическую информацию от одной живой клетки к другой, сами не способны воспроизводиться. Клетка, в которой они находят убежище, - вот кто их штампует. Вирусную информацию, как и информацию, заключенную в хромосомах, можно уподобить магнитофонной ленте, на которой записана целая оркестровая пьеса. Но чтобы музыка зазвучала, нужен особый прибор, способный читать этот немой документ.
        Оплодотворенная яйцеклетка человека снабжена двадцатью тремя собственными (материнскими) хромосомами и двадцатью тремя хромосомами, привнесенными сперматозоидом отца. То есть содержит полную наследственную программу. В отличие от вируса клетка располагает всем необходимым для жизни. И в ходе последовательных делений она с неукоснительной точностью, такт за тактом, проигрывает всю свою симфонию, одну и ту же для всех людей, но всякий раз исполняемую по-новому, и это исполнение будет потом названо Пьером, Полем или Мадленой...
        Итак, причудливая вязь молекул на самом деле – текст, полный тайного смысла, и некий демон, подобный демону, придуманному Максвеллом для разделения частиц, пробегает глазами строчки этого текста. В итоге формируется структура живого. Насыщенная информацией, материя преобразует энергию, подчиняет слепую случайность присущей всему живому необходимости. В этом и заключается самое поразительное открытие наших дней. Биология, это сугубо детерминистская, объективная и чуждая всякой предвзятости наука, обнаружила что-то вроде воплощенного логоса, нащупала формирующее начало материи, которое дает ей жизнь. Но почему люди нашего поколения испытывают тревогу, откуда это смутное беспокойство перед лицом открывшейся тайны нашего собственного биологического бытия? Или она настолько ошеломляет, что мы невольно отводим взор? Быть может, самоуверенный разум рискует увлечь нас в заповедные области, куда не дозволено заглядывать? Или, напротив, доступный нам угол зрения так узок, что мы замечаем лишь малую часть истины? Над этим стоит задуматься.

        Постижим ли биологический мир?
        В самом деле, постижим ли он вообще? Столь невежливый вопрос неизбежно возникает, когда пытаешься собрать вместе клочки знаний, которыми сейчас мы располагаем. Мир живого подвластен каким-то законам, это ясно. Но следуют ли они общему плану, существует ли единство этих законов? Убедившись, что эксперимент бессилен дать ответ, некоторые говорят: в этом мире царит хаос. В нем много разных путей, но они никуда не ведут, есть движение, но нет цели; и бессмысленно искать в нем какой-нибудь высший и общий смысл.
        С этой точки зрения организмы представляют собой просто некоторую совокупность форм, которые легко классифицировать, исходя из гипотезы, известной каждому школяру. С одной стороны – произвольность мутаций, этих ошибок, возникающих при считывании генетической программы; с другой – жесткие условия выживания. Взаимодействие двух этих факторов приведет к тому, что из множества случайных вариаций будут отобраны и сохранятся лишь наиболее удачные; так и осуществляется постепенное совершенствование органических форм. Теория эта обладает тем неоспоримым достоинством, что, не давая объяснения по существу, она как бы подражает самой природе живого; необходимость нашего с вами существования выводится из чего-то вполне непредсказуемого, из прихоти случая. Однако здесь есть опасность изменить духу науки, не говоря уже о здравом смысле. Если разум в конечном итоге есть результат случайной игры обстоятельств, то непонятно, как ему посчастливилось понять окружающий мир. Все дело в том, что законы логики, которым повинуется мысль, - не условность, принятая ради удобства, не способ поведения, подсказанный опытом, и не предрассудок, который вдолбили нам с детства. Логика дана нам от рождения, и в этом, кстати сказать, легко убедиться, наблюдая за нашими младшими братьями – животными.
        Прислушайтесь к стрекотанию кузнечика летней ночью: это зов – реализация наследственной программы. Его ритм надежно фиксирован нервными клетками; специальные нервные образования позволяют отличать его от любых других звуков, и молодая самка, впервые услышав песню самца, безошибочно узнает по ней представителя своего вида. Перед нами – зародыш языка, простейшая форма взаимопонимания, полученная в готовом виде от рождения.
        Еще удивительней поведение электрического ската. Улавливая эхо собственных электрических разрядов, рыба ориентируется в морской среде. Но стоит поблизости оказаться кому-нибудь из сородичей, занимающемуся аналогичным исследованием, как рыба мгновенно меняет длину волны, чтобы предупредить помехи. Живой прибор функционирует не хуже самых совершенных электронных устройств, и достигается это благодаря нескольким нейронам, вмонтированным в мозг, что и позволяет нам не колеблясь утверждать, что подобный тип коммуникации унаследован, а не приобретен в течение жизни.
        У человека дело обстоит сложнее – отличить благоприобретенное от врожденного не так легко. И все же нельзя не заметить, к примеру, что три измерения пространства, в котором мы обитаем, задолго до всякого опыта материализованы в нашем органе равновесия в виде трех полукруглых канальцев внутреннего уха. Картезианское представление о пространстве как о совокупности точек, каждая из которых определяется расстояниями до двух взаимно перпендикулярных осей, как бы уже присутствует в структуре сетчатой оболочки глаза с ее дискретными воспринимающими элементами – палочками и колбочками – и системой тончайших нервных проводников, объединяющих элементы. Поэтому расстояние между двумя точками оценивается прежде, чем формируется представление о связывающей их прямой, анализ фигур предшествует их определению. Столь милая сердцу ученого логика, упорядоченность мысли, правила умозаключений, вне всякого сомнения, заложены в нас генетически, а не просто усвоены в силу сложившейся традиции.
        Когда конструктор ЭВМ вводит в схему анализирующий контур, назначение которого – блокировать появление дублирующих токов, он, возможно, не догадывается, что это устройство есть техническое воплощение фундаментального закона логики, по которому объект не может быть одновременно самим собой и чем-то другим. Но что чему подражает: компьютер человеческому мозгу или мозг компьютеру?
        Так шаг за шагом биология удостоверяет, что механизм наших восприятий согласован с законами природы, что постулаты, на которых зиждется научное знание, вся система аксиом, не доказываемых в силу самоочевидности, суть не что иное, как осознание того, что изначально заложено в природе живого. Но если это так, если именно эта согласованность наделяет наш разум поразительной способностью постигать мир, то у нас нет никакого права считать мир бессмысленно-хаотичным.
        Знание извлекается из реальности, и, хотя мир бесконечно сложнее самых изощренных теорий, хотя теории эти без конца перестраиваются и опровергают друг друга, между инструментом анализа и анализируемым объектом существует некоторая связь. Итак, если люди сумели построить летательный аппарат, рассчитать путь, по которому этот аппарат однажды достигнет Луны, и даже слетать на нем до Луны и вернуться обратно, необходимо, чтобы между законами ума и законами мироздания было определенное соответствие.

        Происхождение видов.
        Но тогда встает вопрос, почему человек наделен разумом, а шимпанзе – нет.
        Каких-нибудь двадцать лет назад еще никто не умел отличать человеческую клетку от обезьяньей. Человек выглядел чем-то вроде сверхутонченного примата, и были все основания считать его счастливым наследником неизвестной породы существ, давших начало человеческому роду благодаря исключительно удачному стечению обстоятельств – накоплению очень большого числа благоприятных мутаций. Однако за последние два-три года методы исследования хромосом усовершенствовались. И нам видны не только черты семейного сходства – хромосомы человека и высших обезьян по-прежнему представляются идентичными, - но и то, что их разделяет. Мы не умеем пока еще выявлять все варианты генов, а их, несомненно, великое множество; тем не менее уже сейчас можно провести систематическое сопоставление.
        Если сравнивать информацию, заключенную в генах, с определениями слов в толковом словаре, а хромосомы считать отдельными томами этого словаря, то придется сделать вывод, что разница между человеческим и обезьяньим словарями состоит главным образом в расположении материала. Целые «абзацы» у обезьян построены так, что текст надо читать наоборот. Разделы, которые в нашем словаре идут подряд, в обезьяньем разбросаны по разным томам. То есть разница – не в алфавите, а в характере изложения, знаменитая фраза Бюффона «Le style c’est l’homme» (Стиль – это человек) для биолога имеет не менее конкретный смысл, чем для литературоведа.
        Поскольку эти хромосомные различия образуют генетический барьер, отгораживающий один вид от другого, поскольку мул – помесь осла и лошади – не способен давать потомство, эти различия предстают как последовательные этапы, как переходные формы. Впрочем, палеонтология давно уже засвидетельствовала, что такие этапы действительно существовали. Вместе с тем имеются указания, что изменения эти суть не что иное, как выявление предшествующих хромосомных структур, которые могут в некоторых линиях повторяться – по законам, нам пока неизвестным.
        Итак, прогресс идет не путем незаметных и постепенных изменений. Организмы эволюционируют скачками, как бы вдруг принимая некое блестящее решение.
        Как формируется биологический вид? Сегодня нам легко ответить на этот вопрос применительно к некоторым растениям и невозможно, когда речь идет о животных. Ясно, что радикальное новшество, коль скоро оно появилось, имеет шансы сохраниться лишь у очень незначительного числа особей. Нужно, чтобы они находились в близком кровном родстве, и более того: неизбежным становится предположение об одной-единственной паре прародителей, с которых собственно все и началось. Именно так были выведены все новые виды растений. Желая получить гибрид двух разных линий, селекционер удваивает их хромосомные наборы с помощью химического препарата, тормозящего разделение хромосом, и получает в одном растении мужские и женские клетки, слияние которых дает начало особи нового вида.
        Животные, будучи раздельнополыми, не поддаются такому скрещиванию. Правда, кое-какие любопытные данные можно почерпнуть из области патологии, причем они относятся непосредственно к человеку.
        Близнецы, развившиеся из одной яйцеклетки, обычно абсолютно тождественны: это как бы одно и то же существо в двух лицах. Но иногда, очень редко, из оплодотворенного яйца, содержащего хромосомы Х и Y, то есть комбинацию, типичную для мужского пола, развиваются два эмбриона, один из которых, как и полагается, становится мальчиком, а другой – девочкой, но несовершенной, поскольку она является носительницей хромосомы Y. В будущем эта девушка, в буквальном смысле сотворенная из частицы своего брата, как Ева из Адамова ребра, окажется неспособной забеременеть: в ее хромосомном наборе нет второй хромосомы Х, а это препятствует формированию яичников.
        Зато у мышей самка аналогичного происхождения сохраняет способность к размножению. Так вот, можно предложить следующую гипотезу: если бы в яйцеклетке такой самки дополнительно произошла перестройка хромосом, после которой стало бы невозможным скрещивание потомства этой самки с представителями родительского вида (такие случаи известны), то потомкам обоего пола не оставалось бы ничего другого, как спариваться между собой. Произошло бы то самое, что бывает у растений в руках ботаника, когда он создает новые виды.
        Конечно, все это требует экспериментально подтверждения. Во всяком случае, даже если указанный механизм появления особей нового вида в самом деле имеет место, было бы преждевременным строить на этой основе еще одну теорию эволюции.

        Что может наука.
        Ощупью продвигаясь вперед, то и дело оступаясь и петляя в тумане, ученый все-таки сознает, что он идет по правильному пути. Но когда он чувствует, что в руках у него оказалось нечто такое, от чего зависит судьба всего человеческого рода, вот тут время остановиться и подумать, что делать дальше. Мы – на том перекрестке, где самой жизни, представителями которой мы является, угрожает неведомая прежде опасность.
        Огромное множество химикатов, физические агенты и прежде всего частицы высокой энергии, воздействуя на гены, могут вызвать необратимые изменения в их структуре. Это касается даже использования проникающей радиации в мирных целях, а что сказать о войне? Правда зрелый организм практически не страдает от повреждения своего наследственного аппарата, но потомки, получив искаженную программу жизни, не в силах исправить ее. Мы, живущие ныне, лишь временные обладатели неотчуждаемого отцовского наследия, которое надо передать тем, кто еще будет жить; мы не имеем права забывать об этом.
        Будущие поколения – кто их защитит? Бросим мы их на произвол судьбы?
        Существу, живущему в чреве матери, нет еще и двух месяцев, как факт его рождения становится несомненным. Он неопровержим не только для врача, но и для самой матери. Что ж если это существо почему-либо нежеланно, его можно выдворить. У некоторых млекопитающих преждевременное изгнание плода является даже нормой. У громадного кенгуру срок созревания эмбриона сопоставим с человеческим, однако детеныш появляется на свет, когда ему всего пять недель. Кто бы мог узнать в этом крошечном, уродливом, недоношенном щеночке кенгуренка? А мать узнает. И носит его в своей сумке еще целых шесть или семь месяцев.
        Но если в примитивном мозгу самки кенгуру навечно записано, что она должна, обязана охранять слабого и беззащитного, то как могло получиться, что природа забыла вложить любовь к зародившейся жизни в сознание женщины, и почему она не научила ученых биологов признавать в беспомощных живых комочках существа, подобные нам! Если мы будем считать, что организм, как таковой, существует с того момента, когда начинает биться сердце, то ведь этот признак появляется уже через двадцать четыре дня после зачатия. Значит, с этого момента речь идет уже не комке клеток, с которым можно поступить как кому заблагорассудится, а о существе нашего с вами рода и племени – о человеке. Это очевидный факт как-то не до всех доходит. И тот, кто возвышает голос в защиту жизни, указывая на безнравственность абортов, и кто так часто оказывается в положении не обвинителя, а обвиняемого, - испытывает желание крикнуть, как Галилей: «E pur si muove! А все ж таки она вертится!» - и тем положить конец спору...
        Да, жажда действовать и обольщение собственной мощью способны исказить науку, придав зловещее выражение ее облику. Подобные вожделения, вообще говоря, не новость, но сегодня добычей этого властолюбия становятся ученые, хотя бы им казалось, что они руководствуются совестью. Так разум готов поддаться соблазну вопреки предостережениям сердца.
        Есть, кроме логики, другой закон жизни – доброта, пришедшая к нам из дали веков, неизъяснимое чувство, которое объединяет живущих. Когда Лоренцу удалось ценой терпеливого труда разгадать эмоции животных, не повторил ли он подвиг человека в грубой одежде, который бродил по дорогам Умбрии, беседуя с птицами? Ибо то, что доступно детям, о чем грезят поэты, влюбленные и страстотерпцы, - это ведь и наше наследство; не станем им пренебрегать. Гигантская крона древа науки, осенившая человечество, не должна заслонять от нас небосвод. На ветвях этого древа растут плоды добрые и злые. Выбирайте: что вам по вкусу?.. От распределения частиц до организации живого, от материи к разуму, от биологического родства до любви к человеку единая нить протягивается сквозь бесчисленное разнообразие форм, единая мысль и единая цель – благая весть о жизни.

Справка:

Лежён (Lejeune) Жером (1926-1994), французский генетик, профессор. С начала 50-х годов он начал заниматься изучением влияния ионизирующей радиации на организм человека. В 1959 году он открыл, что причиной болезни Дауна является хромосомная аберрация - трисомия 21 хромосомы, за что был награжден престижной премией Кеннеди в 1962 г. Он был пионером таких фундаментальных направлений генетики, как математическая генетика, влияние ионизирующей радиации на геном, преждевременное старение, раковые линии, клональная эволюция. Ж. Лежён был первым заведующим кафедрой фундаментальной генетики во Франции, членом многих академий, обладателем большого количества научных наград.