Максим Чертанов - Дарвин

• Название: Дарвин
• Автор: Максим Чертанов
• Издательство: Молодая гвардия
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-235-03590-4

Он хотел знать все. Для чего кошке хвост? Снятся ли собакам сны? Какую цивилизацию могли бы создать пчелы? Поднимаются континенты или опускаются? Откуда взялась жизнь на Земле? Кто умнее, мужчины или женщины, и почему? Он разгадывал загадки природы, как Шерлок Холмс, и формулировал свои открытия поэтично, как Диккенс. Уже стариком, увенчанный всеми учеными регалиями мира, он робко писал коллеге: «Вы знаете так много, а я так мало, и я прошу у Вас милостыни, как нищий…» Он избегал публичных споров, за исключением случаев, когда это было очень важно для него, — а важно было и то, что Турция обидела Болгарию, и то, что сосед обидел лошадь. Об открытиях и о жизни этого удивительного человека подробно и увлекательно, опираясь исключительно на факты и документы, рассказывает автор.

---

У грызунов есть любопытное явление: парамутация. У взрослых мышей искусственно вызвали генную мутацию, делающую хвосты белыми, их дети и внуки рождались белохвостыми, но, как выяснилось, «гена белохвостости» они не имели (через несколько поколений это явление сходило на нет). Как может существовать то, что вообще не прописано в ДНК? Видать, и тут без каких-то РНК не обошлось, и ведут они себя точно как геммулы: передают по наследству приобретенный при жизни признак.

Не все кандидаты в геммулы принадлежат к семье РНК. Вот, например, микровезикулы — частички, снующие в плазме крови и прочих «реках» организма. В XX веке их считали мусором, в XXI обнаружили, что они разносят информацию. Если клетки где-то повреждены, они высылают стволовым клеткам микровезикулы с мольбой о помощи, а те отправляют обратно микровезикулы с бригадой врачей (РНК и белков): прибыв, они лечат клетку, включая и выключая гены. Только по наследству все это не передается: ни повреждение, ни лечение. Хотя… Т. Романовская: «Если учесть существование таких гибко управляемых систем многоклеточного организма, как 1) перенос между клетками микровезикул, содержащих РНК-копии различных генов (которые в соматических клетках могут приобретать какие-либо мутации), 2) обратная транскрипция и 3) рекомбинация генетического материала в генеративных клетках, то процесс "осознанного" переноса новых вариантов генов из соматических клеток в генеративные видится не таким уж невероятным событием, как это казалось прежде». Впрочем, микровезикула лишь автомобиль, перевозящий РНК-существа, так что опять все сводится к ним, любимым.

Долго считали, что включением и выключением генов заведуют исключительно белки. Ведь они на самом деле не кирпичи, а сложные механизмы: компьютеры и айфоны, реакторы и коллайдеры; они регулируют жизнь клеток. Белки-ферменты ускоряют химические реакции, белки-антитела обезвреживают заразу. Они управляют генами в зависимости от потребностей клетки: накопилось там чересчур много какого-нибудь вещества — белок дает гену сигнал прекратить его производство. Однако в 2002 году открыли, что представители РНК — рибопереключатели — могут делать это без всяких белков. Да что там, РНК могут целую хромосому выключить…

Если искать кого-то, умеющего реагировать на то, что с нами происходит, и отдавать организму соответствующие команды, вряд ли найдешь кандидата лучше, чем нейромедиаторы. Эти умные вещества образуются в нервных клетках и делают удивительные вещи. Вы пишете отчет, все ушли на обед, а вам некогда. Сослуживцы вернулись, благодушные, сытые, скоро вы почувствуете, как они вас раздражают, и начнете рявкать: заткнись! не бери мою ручку! — а они хихикают и не понимают, отчего вы злитесь, — и вот вам уже хочется их убить. Но как только вы поели, злоба прошла и уже стыдно: чего я так злился? Голодный был, вот и злился. Поел — подобрел. Это сделал нейромедиатор дофамин, выделяющийся после еды и дарящий чувство эйфории. Поранились — больно — начнет вырабатываться другой нейромедиатор, из семейства эндорфинов, и успокоит боль.

Такие мимолетные воздействия, конечно, по наследству не передаются. Но нейромедиаторы могут также работать гормонами, то есть передавать информацию не от одних нервов другим (еда — наслаждение), а от нервов всему организму (еда — ожирение); тот же дофамин повышает давление, тормозит работу желудка. Это уже серьезнее. Гормоны могут ускорять или замедлять работу генов; если вы испытываете какие-то воздействия постоянно и соответствующие гормоны вырабатываются постоянно, создается еще одна схема генных «вкл — выкл», которую называют «гормональным фоном». Передается ли она по наследству? Британские ученые считают, что, если беременная ест много жирного, у ребенка появляется лишний вес, хотя в его ДНК склонность к ожирению не вписана. Так что в геммулы можно записать и гормоны. Впрочем, читатель уже, наверное, заподозрил, что и гут не обошлось без подстрекательства этих, с лишним атомом кислорода, который они вечно суют куда не просят. Может быть. Их рука всюду. А ведь было же, наверное, время, когда их не было, золотое время: стабильность, покой?..

Было или не было и что об этом думал Дарвин, мы скоро узнаем, а пока закончим разговор о наследовании приобретенных при жизни признаков. Оно не противоречит науке. Приобретенные признаки могут наследоваться разными способами. Но они этого почти никогда не делают. Не потому, что это невозможно. Теоретически любая здоровая женщина может за свою жизнь родить 30 детей. Это не противоречит науке. Но так не поступают: это неудобно. Люди могут ходить на четвереньках, но не ходят, потому что им это не нужно и неудобно. То же с наследованием приобретенных признаков. Сложным организмам оно неудобно. Если бы оно встречалось часто, жизнь превратилась бы в кошмар. Вы порезали палец — информация об этом несется в вашу ДНК (команда зачинать ребенка с раной на пальце), зажил палец — отсылается новая информация, отменяющая прежнюю; похудели, загорели, фонарь под глазом поставили — обо всем тотчас будет доложено наверх; весь ваш организм заполонят курьеры, и ему будет некогда заниматься важными делами. Уже первым многоклеточным для жизни в облюбованной ими нише, куда более богатой, чем у бактерий, но и более сложной, потребовались совсем другие умения. (Но ведь наследовать иммунитет к каждой болезни было бы удобно? Иммунологи считают, что нет: вирусы эволюционируют так быстро, что за всеми не угонишься, лучше, как сейчас, иметь лимфоциты, которые методом тыка отыщут нужное антитело.)

Знай Дарвин, что на роль геммул выстроится очередь, спал бы спокойнее в июне 1865 года. Но тогда над ним издевались. Он чувствовал себя очень плохо и в очередной раз собирался лечь в гроб. Прикладывание льда к позвоночнику не помогло. Приехал новый врач, Генри Джоунз, велел отказаться от мяса, есть яйца и больше двигаться. Это противоречило тогдашним правилам: больной должен лежать. До сих пор физкультуру Дарвину прописывал только первый гидропат, Галли, и помогло; помогло и теперь. Но вокруг все было скверно. 21 июня умер Лаббок-старший, все лето шла некрасивая тяжба между младшим Лаббоком и Лайелем: молодой ученый обвинил мэтра в плагиате, в разборки были втянуты все, Дарвин изворачивался, каждой стороне говорил, что права она. Наконец Хаксли всех помирил и жизнь стала налаживаться.

Бесси отправили с компаньонкой во Францию, Генриетта уехала в Уэльс к родственникам, сыновья прибыли на каникулы. Отец еще прихварывал, письма диктовал жене, вел, кроме постоянных корреспондентов, переписку с немецким биологом Фрицем Мюллером, жившим в Бразилии, американским энтомологом Бенджамином Данном. Перелопатил горы ученой литературы, увлекся Эдвардом Тейлором, специалистом по первобытным культурам. Осенью стало лучше, ездил в Лондон, в декабре возобновил работу над «Изменениями». Хорошие новости: Королевское общество Эдинбурга избрало его почетным членом, а в Штатах отменили рабство; писал Грею, что едва верит в такое счастье. В январе 1866 года докладывал Джоунзу, что ходит по шесть километров в день без передышки, чувствует себя энергичным, больше читает и «что самое восхитительное, я могу целый час писать что-нибудь несложное!».

2 февраля умерла сестра Кэтрин, тосковал, не работал. В марте его вывел из равновесия, а заодно из депрессии злодей Агассиз, опубликовавший очередную книгу: в ледниковый период жизнь сохраниться не могла, и потом Творец создал все заново. Дарвин уже давно признал, что ледниковый период был. Об этом есть небольшая глава в «Происхождении видов». Сперва он считал, что холод распространился по всему земному шару, при этом растения и животные умеренных широт отползали к горам тропиков, там им приходилось осваивать новые ниши, конкурировать с местными, и это способствовало образованию новых видов. Некоторые потом вернулись на старые квартиры, иные остались в горах. Это объясняло, почему на высокогорьях Европы и Северной Америки живут одни растения: в ледниковый период они эмигрировали из одного места. Так что немножко ледников Дарвину было выгодно. Но вся Земля подо льдом — это уж чересчур, и он всячески старался ледники унизить: и не такие уж они были большие, и двигались не так уж быстро (Агассиз утверждал, что ледники резко «наскочили» на планету). На помощь пришел физик Джеймс Кролл, который сказал, что оледенение не было одновременно в обоих полушариях: когда в одном холодно, в другом тепло, жизнь могла там отсидеться. (В пятом и шестом изданиях «Происхождения видов» Дарвин так и изложил ледниковую теорию; это в общем соответствует современным взглядам.)

Меррей предложил выпустить четвертое издание «Происхождения видов». Дарвин работал над ним в марте — апреле 1866-го, вышло оно в июне. Добавил много ссылок на новые работы Гукера, Уоллеса, младшего Лаббока, Генри Бэйтса. Развил мысль, которая в предыдущих изданиях была освещена кратко, — о красоте: считалось, что восприятие прекрасного дано нам свыше, но если бы это было так, всем людям нравилось бы одно, а на деле у всех вкусы разные; в то же время наши вкусы кое в чем совпадают, например, с птичьими (нам и соловьям нравится их пение, нам и павлинам нравятся их хвосты), это довод в пользу родства между птицами и нами. Опять мучился бесплодием гибридов: раньше думал, что это следствие естественного отбора, теперь решил, что вряд ли. Нодэн заявил, что бесплодие гибридов — результат «дефектной яйцеклетки», надо «влезть в яйцеклетку и найти эти дефекты»; Дарвин писал Гукеру, что молит Бога, чтобы Нодэн смог туда залезть, но надежды на это мало. Позднее он пытался объяснить это явление через пангенезис: «…смешение геммул, происходящих от двух разных видов, ведет к частичной или полной неудаче развития» (что в общем соответствует современной трактовке, если вместо «геммул» подставить «гены»).