Несмотря на головокружительный прогресс в области исследований «точных наук», современная эпоха характеризуется также возрождением многих элементов натурфилософской научной парадигмы с ее представлением о слитности, целостности, одушевленности мира в его многообразии, о родстве познающего человека – и всех тех вещей, которые он познает, осваивает. Симптомом определенного возврата к квазинатурфилософским взглядам служат, например, некоторые из направлений в современной биополитике. Эти биополитические направления концентрируют внимание на родстве-сходстве-сопоставимости поведения человека и других живых существ, человеческого социума с его политическими системами – и сообществ обезьян, птиц, насекомых и даже одноклеточных существ (см. статью о биополитике в этом сборнике).
        Основной предмет статьи – оформление в отечественном микробиологическом сообществе ХХ века квазинатурфилософской группировки ученых, которая характеризовалась двумя отличительными признаками:
        В содержательном плане: группировка имела общую концептуальную платформу – интерес к коллективным взаимодействиям клеток микроорганизмов, обмену информацией между ними, популяциям микроорганизмов как целостным системам с квазиорганизменными свойствами. Этот «общий знаменатель» взглядов всей рассматриваемой группировки ученых можно обозначить термином популяционно-коммуникативная парадигма в микробиологии.
        В организационном плане: группировка структурировалась по нетрадиционному для отечественной науки в целом принципу формирования децентрализованной, сетевой, организационной структуры.
        В социологии и теории менеджмента строго иерархические структуры (в науке институты, научные школы) противопоставляют сетевым социальным структурам со многими центрами. Примером сетевой социальной структуры служит хирама – широкопроблемный творческий многолидерный коллектив, описанный в работах биополитиков (см. [1] и статью «Биополитика» в этой брошюре).
        В этих терминах сетевое научное сообщество не имеет единого основателя с сонмом учеников. Она поддерживает свою целостность по принципу «невидимого колледжа», за счет постоянного обмена информацией между формально автономными, но придерживающимися одной парадигмы научных групп и индивидуальных ученых. Конечно, среди этих ученых выделяются весомые таланты. В сетевой группировке, исповедовавшей популяционно-коммуникативную парадигму в микробиологии, это был, например, академик Н.Д. Иерусалимский с его концепцией микробной культуры как целостной системы.
        Идеи Иерусалимского, изложенные в докторской диссертации 1952 г. [2], сводятся к положениям о:
        - фенотипической гетерогенности клеток культуры при стабильности их генотипа;
        - целостности микробной культуры как системы в процессе ее развития (что позволяет говорить о едином «онтогенезе культуры» – термин, воскрешенный Дж. Шапиро в начале 90-х годов);
        - формировании более или менее обособленных микроколоний у большинства микроорганизмов;
        - «самоочищении» многих микробных популяций в естественных условиях (поэтому чистые культуры – не просто лабораторный артефакт);
        - циклическом развитии популяций микроорганизмов в природе (подобие периодических культур в искусственных условиях);
        - роли плотности культуры как фактора, определяющего переход от одной стадии ее онтогенеза к другой (предвосхищение концепции «оценки кворума», quorum sensing [3-5], развитой на Западе лишь в 90-е годы);
        - постоянном взаимовлиянии микробной культуры и факторов окружающей среды: «для понимания движущих сил онтогенеза бактериальной культуры необходимо учитывать, что она развивается как единая система клеток и условий среды» [2, C.157].
        Опередившие на несколько десятилетий мировой уровень развития микробиологии взгляды Н.Д. Иерусалимского сравнительно скоро (в 60-70 годах) были подхвачены целой плеядой формально независимых, автономных в своих взглядах научных групп в Советском Союзе. Назовем лишь некоторые имена ученых, разрабатывавших те или иные аспекты популяционно-коммуникативной парадигмы в отечественной микробиологии: Н.С. Печуркин, С.Г. Смирнов, Г.И. Эль-Регистан, В.И. Дуда, А.С. Хохлов, Е.Н. Будрене, И.В. Ботвинко, В.В. Высоцкий, Н.А. Бакулина, А.С. Капрельянц, О.И. Баулина, В.Г. Бабский, Ю.А. Николаев.
        Каким предстает объект, если смотреть на него через призму рассматриваемой парадигмы? Перечисляя по пунктам характеристики микроорганизмов, которые «высвечивала» популяционно-коммуникативная парадигма, мы постепенно проникаемся странным впечатлением, что имело место несомненное сходство между постулируемыми свойствами объекта и организационными принципами работы самих микробиологов, придерживавшихся данной парадигмы.

        1. Гетерогенность (гетероморфизм, полиморфизм). Если представители других парадигм в микробиологии останавливались, «на некоем условно обобщенном (усредненном) представлении о строении различных видов микроорганизмов обычно вне связи с условиями их развития» [6, C.5], то приверженцы популяционно-коммуникативной парадигмы исходили из того, что развивающаяся микробная популяция есть гетерогенная система, характеризующаяся разнообразием клеточных типов. И сами эти приверженцы отличались разнообразием: изучали разные клеточные типы (гетероцисты, L-формы, минибактерии, гигантские клетки, покоящиеся формы, «микромумии» и др.), входили в состав разных научных учреждений, работали с различными представителями мира микроорганизмов.

        2. Микробная популяция как целостная система. Несмотря на гетерогенность слагающих ее индивидуальных клеток, микробная популяция рассматривается как единая развивающаяся система, характеризующаяся интегральными свойствами, отсутствующими у ее частей. Отсюда интерес сторонников парадигмы, при всем разнообразии их научных тем и методов, к проблемам архитектоники целых колоний, а также биопленок, флоков и др. обличий микробных популяций, и формируемых ими пространственных структур (концентрические кольца, секторы и др.), к динамике развития популяций (их «онтогенезу», как писал уже Иерусалимский), к составляющим популяцию клеточным агрегатам («кластерам»), а также – у многих бактерий – к покрывающему всю популяцию и скрепляющему клетки в ней между собой биополимерному матриксу. И.В. Ботвинко рассматривает само понятие «матрикс» не только в применении к микробным популяциям, но и в широком метафорическом смысле, допускающем аналоги и в человеческом обществе. Роль «матрикса» в социуме выполняют связывающие людей отношения, а также различного рода идейные «скрепы» – от религиозных убеждений до политических взглядов и научных парадигм, включая и популяционно-коммуникативную парадигму в микробиологии. Поскольку «целое не равно сумме своих частей», у микробной популяции исследуются структуры и функции, отсутствующие на уровне отдельной клетки и реализуемые на уровне всей популяции. Сюда относятся различные функциональные «органы» всей популяции. Так, имеющиеся во многих микробных популяциях (например, биопленках) воздухоносные полости рассматриваются как аналоги примитивной циркуляторной системы, доставляющей питательные субстраты и убирающей продукты метаболизма.

        3. Коллективное поведение микроорганизмов. Как известно этология в классическом понимании этого термина есть область биологии, посвященная изучению поведения животных. С.Г. Смирнов в 1985 г. определял «этологию бактерий» как «формирующееся учение о поведенческих реакциях прокариот на клеточном и популяционном уровнях» [7]. В рамках «этологического» аспекта рассматриваемой парадигмы особый интерес представляют данные о координированном в масштабе колонии поведении клеток, включающем коллективную агрессию, изоляцию популяций друг от друга, афилиацию (заключается во взаимном притяжении особей одного вида, группы, семьи друг к другу, это «стремление животных находиться вместе» [8]), кооперацию между клетками (Рисунок).



       




Рисунок. Схематическое изображение основных форм социального поведения микроорганизмов (см. работу [9]).










Особое внимание в этом перечне форм коллективного (социального) поведения сторонники популяционно-коммуникативной парадигмы уделяли кооперации (взаимопомощи), и в этом, возможно, находила свое отражение характерная для советской интеллигенции коллективистская ментальность.

        4. Коммуникация. Целостность микробной популяции в отсутствие единого управляющего центра обеспечивается эффективной системой коммуникации, и представители популяционно-коммуникативной парадигмы (В.И. Дуда, А.С. Капрельянц, Г.И. Эль-Регистан, А.С. Хохлов, Ю.А. Николаев, Е. Будрене) с 60-х годов и до настоящего времени, , изучали химические, а с начала 90-х годов и физические факторы межклеточной коммуникации у микроорганизмов. В 1992 г. Николаев показал, что гибнущая под воздействием хлорамфеникола культура Vibrio costicola посылает сигнал, стимулирующий рост другой культуры, отделенной от неё слоем стекла [10].
        Для этого направления был характерен интерес к ауторегуляторным факторам, определяющим смену стадий роста культуры (“онтогенеза”), покоящееся или вегетативное состояние микробных клеток [11-15], а также – начиная с работ Иерусалимского – к способности клеток по концентрации сигнальных веществ оценить собственную плотность. Многие исследования были нацелены на поиск у микроорганизмов эволюционно-консервативных ферментов, рецепторов, сигнальных молекул. В этих рамках собственные исследования авторов посвящены микробиологической роли серотонина, дофамина и других биогенных аминов с нейромедиаторной функцией у животных (см. следующую статью этого сборника).

Литература.

1. Олескин А.В. Биополитика. Политический потенциал современной биологии: философские, политологические и практические аспекты. М.: ИФ РАН. 2001.
2. Иерусалимский Н.Д. Физиология развития чистых бактериальных культур. Докторская диссертация. М. 1952.
3. Gray K.M. Intercellular communication and group behavior in bacteria // Trends Microbiol. 1997. V.5. N 5. P.184-188.
4. Kell D.G., Kaprelyants A.S., Grafen A. Pheromones, social behaviour and the functions of secondary metabolism in bacteria // Tree. 1995. V.10. P.126-129.
5. Losick R., Kaiser D. Why and how bacteria communicate // Sci. Amer. 1997. February. P.68-73.
6. Высоцкий В.В., Заславская П.Л., Машкова А.В., Баулина О.И. Полиморфизм как закономерность развития популяций прокариотных организмов // Биологические науки. 1991. № 12. С.5—17.
7. Смирнов С.Г. Этология бактерий – новое направление в исследовании прокариотов // Физико-химические исследования патогенных энтеробактерий в процессе культивирования. Иваново. ИвГУ. 1985. С.5-10.
8. Дьюсбери Д. Поведение животных. Сравнительные аспекты. М.: Мир. 1981.
9. Олескин А.В. Надорганизменный уровень взаимодействия в микробных популяциях // Микробиология. 1993. Т.62. № 3. С.389—403
10. Николаев Ю.А. Дистантные взаимодействия между клетками бактерий // Микробиология. 1992. Т. 61. № 6. С.1066-1071.
11. Хохлов А.С. Низкомолекулярные микробные ауторегуляторы. М. Наука. 1988.
12. Эль-Регистан Г.И., Дуда В.И., Капрельянц А.С., Островский Д.И., Козлова А.Н., Вавер В.А., Симонова Т.И., Хохлова Ю.М., Пронин С.В., Поплаухина О.Г., Дужа М.В. Регуляция роста и развития микроорганизмов специфическими аутогенными факторами // Регуляция биохимических процессов у микроорганизмов. Пущино-на-Оке: АН СССР НЦБИ. 1979. С.280—290.
13. Светличный В.А., Эль-Регистан Г.И., Романова А.К., Дуда В.И. Характеристики ауторегуляторного фактора d2, вызывающего автолиз клеток Pseudomonas carboxydoflava и Bacillus cereus // Микробиология. 1983. Т.52. № 1. С.33-38.
14. Батраков С.Г., Эль-Регистан Г.И., Придачина Н.Н., Ненашев В.А., Козлова А.Н., Грязнова М.Н., Золотарева И.Н. Тирозол – ауторегуляторный фактор d1 дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Микробиология. 1993. Т.62. № 4. С.633—638
15. Мукамолова Г.В., Янг М., Келл Д.Б., Капрельянц А.С. Бактериальные феромоны и клеточное деление // Усп. биол. хим. 1999. Т.39. С.225—254.

Справка:

Олескин Александр Владимирович, доктор биологических наук, старший научный сотрудник кафедры физиологии микроорганизмов биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, доцент, заведующий учебно-научным сектором биополитики и биосоциологии Биологического факультета МГУ. Читает курс «Биополитика» на нескольких факультетах МГУ.Олескин Александр Владимирович, доктор биологических наук, старший научный сотрудник кафедры физиологии микроорганизмов биологического факультета МГУ.

Кировская Т.А., сотрудник сектора биосоциальных проблем, кафедра физиологии микроорганизмов, Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова.

Иерусалимский Николай Дмитриевич (1901-1967), микробиолог, член-корреспондент (1960) по Отделению биологических наук (микробиология), академик (1966) по Отделению биохимии, биофизики и химии физиологически активных соединений (биохимия и физиология микроорганизмов).