Рискованные концепции

АрхивСтанислав Лем

Эссе пятнадцатое из книги "Мгновение"

Наступают времена, когда физики, как мне кажется, могут многое сказать в биологии. Но мне не хочется углубляться в их вторжение. Могу только сказать, что не считаю это вторжение случайным. Одним из первых физиков, вступивших на эту практически девственную для них территорию, был Эрвин Шредингер (Erwin Schrödinger). 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 ничего не было слышно. Через сорок два года после Шредингера известный оригинальными взглядами Фримен Дайсон (Freeman Dyson) прочел лекцию, исправленную автором версию которой содержит книга "Origins of Life". В этой книге, последний раз переизданной в 1990 году, Дайсон старался 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 эвкариотов, 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 экспериментально усилить эту мысленную постройку. Работа написана замечательно и просто, но я не намерен здесь излагать ее содержание, а стремлюсь только вывести из нее главный мотив. В своем тексте Дайсон старался, как только мог, развеять неуверенность. И хотя экспериментальной проверки 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 слабей, 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, необычайно своеобразной формой взаимодействия двадцати аминокислот, которые еще не достигли эвкариотической 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 тотальному распространение, которое может привести к созданию ксеногибридных видов растений и животных, к наделению растительных культур атрибутами, которых в природе не существует (например, сопротивляемость различным паразитам), и такого рода шаги, которые, впрочем, уже осуществляются на вегетарианских рынках съедобных растений, вызывают много споров или просто опасений. Тем больше страхов должен, разумеется, вызвать призрак клонирования животных, и, в конце концов, человека, коим нас пытаются одурманить «клонофилы». Я намерен выйти за эти 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 станет вступлением в открытие 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, какие вызывают так называемые наследственные болезни, какие определяют статистически выявленную 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 умеем сегодня каким-либо способом организовать 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 кратко 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 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» дальше до еще более простейшей 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 показывая 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 прокариотов к эвкариотам, 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 основанной 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 физио-анатомических изменений, создаваемых автоэволюционной практикой, не является бесконечным. Возможность достижения человеком мафусаилового возраста останется утопией. Между прочим, не могут быть преодолены жизненно необходимое потребление кислорода, обязательная транспортировка кислорода ко всем тканям, прочность скелетов на нагрузку, предельно установленную земным притяжением,  и ряд других детерминантов.
 
Жизнь – это нагромождение сложностей, причем касающихся не только строения многоклеточных, а также проявляющихся у симбионтов и социальных насекомых, но это нагромождение всегда имеет свои границы. Палеонтология, которая открыла наибольших ископаемых пресмыкающихся, достигавших ста тонн веса, тем самым открыла границу 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 шансы будут использованы уже в XXI веке. Я же хотел бы заняться поиском ответа на вопрос, что наступит после этого.