Книга: Книга о самых невообразимых животных. Бестиарий XXI века

Иридогоргия

<<< Назад
Вперед >>>

Иридогоргия

Iridogorgia

Тип: стрекающие

Отряд: роговые кораллы{26}

Подотряд: голаксонии{27}

Охранный статус: не присвоен

Ибо по природе своей я искал красоту, и Бог, Бог направил меня в море за жемчугом.

Кристофер Смарт

Красота всегда завораживала людей, и всегда они желали понять ее предназначение в природе. Наверное, последнее место, куда мы бы отправились в поисках красоты – это дно моря. Но именно там, на глубине, которая в течение долгого времени считалась безжизненной и недоступной для исследователей, экипаж английского исследовательского судна «Челленджер» (экспедиция была организована в 1872–1876 гг.) обнаружил существо, которое, возможно, приблизит нас к ответам на эти вопросы.

В честь Горгоны Медузы, змееголового чудовища из древнегреческого мифа названы два очень разных вида животных. Совсем непохожи на кишечнополостных офиура горгоноцефалюс, которая, как и морская звезда терновый венец, относится к иглокожим. Горгоноцефалюс выглядит словно тысячи извивающихся змей, расползающихся из центрального ядра.

Иридогоргия (Iridogorgia) выглядит настолько странно, что с трудом верится, что это существо с нашей планеты. Это разновидность роговых (иначе горгоновых) кораллов, тип стрекающих, дальний родственник медуз и мадрепоровых (каменистых) кораллов. Как и мадрепоровые кораллы, роговые кораллы представляют колонии крошечных полипов: небольших цилиндрической формы организмов с щупальцами вокруг рта. В отличие от мадрепоровых кораллов и других коралловых полипов, имеющих симметричное шестилучевое строение, полипы горгоновых кораллов восьмилучевые. Внешне они напоминают веер или канделябр на тонкой центральной ножке из рогового материала. Некоторые горгоновые кораллы, обитающие на мелководье, имеют яркую окраску – они бывают золотыми, фиолетовыми, красными – и медленно покачиваются, повинуясь течению. Другие, на большей глубине, жестче и длиннее, а также (в связи с отсутствием фотосинтезирующих организмов) более тусклого цвета, зато их формы более причудливы. Один из родственников иридогоргии – металлогоргия (Metallogorgia) напоминает нежную розовую акацию на невозможно тонком стебле. Иридогоргия, обитающая на морском дне на глубине полутора километров, получила свое название благодаря радужному свечению, которое коралл приобретает, если поднять его из вечного мрака на свет. Один ученый сравнил его цвета с отполированным золотом, перламутром и окраской самых ярких тропических жуков. Это очень верное сравнение. Но все же самая интересная особенность этого коралла не цвет, а симметрия всей его конструкции: изящная спиралевидно закрученная ось с идеальным чередованием перистых веточек – кажется, это творение какого-то математика, а не представитель животного царства.


Иридогоргия

Поглядев на эту горгону, столь же неземную для наших дней, какой она казалась в XIX в., в камень вы не превратитесь, а вот палинопсию – сохранение образа в мозгу после его исчезновения из поля зрения – Iridogorgia вызвать может. Мне такое остаточное изображение напоминает два известных предмета, созданных человеком в XX в.: композицию «сушилка для бутылок» Марселя Дюшана (1914) и модель ДНК, построенную Фрэнсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1952 г. Два этих объекта, несмотря на все различия, имеют кое-что общее и друг с другом, и с Iridogorgia. Они символизируют революционные изменения в искусстве и науке, последствия которых мы ощущаем до сих пор. Также они по-новому определяют наше видение и понимание красоты. Для Дюшана его искусство, использующее «готовые вещи», было попыткой отойти от «искусства сетчатки» (как он его называл), слишком зависимого от внешнего вида, и напрямую обратиться к разуму. Крик, Уотсон и другие ученые, пытавшиеся разгадать структуру ДНК, стремились лучше понять «код», стоящий за внешними проявлениями различных форм жизни.

Дюшан и его современники-дадаисты полностью отрицали традицию европейского искусства: от классического, стремившегося воссоздать реальный мир, до импрессионистов, которые пытались воспроизвести особенности человеческого зрения. Но на самом деле его реди-мейд («готовые вещи»){28} – это возвращение к традиции, корнями уходящей к Платону или даже еще более ранней эпохе, традиции поиска форм, которые могли бы выразить основные жизненные понятия. (Дюшан, страстный игрок в шахматы, был увлечен математикой и геометрическими формами.) Платон считал, что пять основных геометрических тел – четырехгранник, шестигранник, восьмигранник, двадцатигранник и двенадцатигранник – являются выражением красоты и основанием всего сущего. Эта идея служила вдохновением и для художников, и для ученых, включая астрономов и космологов. В своей книге «Тайна мира» (Misterium Comogrhicum) Иоганн Кеплер предположил, что соотношения орбит планет вокруг Солнца можно представить, вписав правильные многогранники Платона в сферы. В 2003 г. космолог Жан-Пьер Люмине предположил, что Вселенная имеет форму двенадцатигранника. Идеи о симметрии мира, хотя и слишком сложные для понимания неспециалистов, продолжают выдвигаться учеными. Например, физик Митио Каку так описывает свою науку:

…Мы постепенно открываем симметрии, которые изначально существовали в момент Большого взрыва, и параллельно узнаем кое-что и о других симметриях. Если наше предположение верно, то вся красота и вся симметрия, которые мы наблюдаем в окружающем нас мире, включая морские раковины, ледяные кристаллы, галактики, молекулы и даже частицы мельче атома, – это все не что иное, как части общей симметрии, разрушившейся в момент Большого взрыва.

Многие биологи тоже поддерживают теорию о том, что симметричные фигуры, которые так восхищали Платона, лежат в основе всей жизни. Объекты, находящиеся на самой границе живого и неживого миров предлагают некоторые подсказки. Так, до середины XVIII в. многие считали, что горный хрусталь – симметричные кристаллы которого способны к самовоспроизводству (то есть образуются сами из окружающих материалов) – живое существо. Карл Линней относил горный хрусталь к четвертому царству наряду с животными, растениями и грибами{29}. Схожая структура снежинок (все снежинки имеют форму шестиугольника) и различных организмов (от цветов до морских животных) всегда вызывали удивление и восхищение, особенно по мере того, как более совершенные микроскопы давали нам возможность рассмотреть ее лучше.

Забавно, что, когда ученые приступали к изучению радиолярий в начале XIX в., общепринятое мнение было радикально противоположным: считалось, что кристаллические объекты никогда не бывают живыми. Ученые были уверены, что радиолярии с их симметричной формой никак не могут быть живыми.

Одна группа живых организмов – радиолярии– казалось, особенно наглядно подтверждает теорию Платона, что элементарные формы каким-то образом определяют форму живых существ. Радиолярии, одноклеточные планктоновые организмы, в изобилии присутствуют во всех частях Мирового океана; их происхождение древнее многоклеточных форм жизни. Они получили свое название по скелетным иглам, расходящимся лучами от центральной сферы; так выглядят некоторые обычные виды радиолярий, но эта группа включает и виды, строение которых гораздо разнообразнее, чем предполагает общее название. Впервые они стали объектом пристального изучения после публикации монографии Эрнста Геккеля в 1862 г. и его отчета об открытиях, сделанных во время экспедиции «Челленджер» в 1887 г. – обе работы содержали потрясающие иллюстрации радиолярий. (Самая известная книга Геккеля «Красота форм в природе», опубликованная только в 1904 г., содержит его лучшие изображения радиолярий.) В исполнении Геккеля одни радиолярии напоминают то, что сегодня мы зовем геодезическими куполами или бакиболами, другие похожи на изукрашенные самурайские шлемы или абажуры в стиле модерн, некоторые выглядят как пыльцевые зерна, а еще какие-то – как мечи с четырьмя лезвиями. Наверное, именно Геккель, на которого оказали большое влияние нововведения в архитектуре и дизайне, научил нас восхищаться существами, невидимыми невооруженным глазом, – по крайней мере он сделал для этого больше, чем кто-либо с момента публикации «Микрографии» Роберта Гука в 1665 г. Кроме того, работы Геккеля побудили биолога Д’Арси Уэнтворта (или Вентворта) Томпсона предпринять одну из самых грандиозных и интересных попыток – изучить роль геометрических структур в мире живых существ.


Рисунки радиолярий Эрнста Геккеля

Геккеля восхищало разнообразие радиолярий: «Природа создала неистощимое богатство чудесных форм, красота и разнообразие которых превосходят все, что когда-либо было создано человеком». Геккель был последователем теории эволюции Дарвина, но вместе с тем считал, что все в природе наполнено почти мистической созидательной и организующей силой. Более эмпирических взглядов придерживался Д’Арси Томпсон: он объяснял поразительное многообразие форм простыми механическими силами, аналогичными тем, что действуют на мыльную пленку при выдувании пузырей на проволочной конструкции. Причем это объяснение он считал верным не только для простых организмов, таких как радиолярии. Он писал: «Во всей органической морфологии есть неисчислимые примеры форм, которые характерны не только для живых организмов, но и относятся к более или менее сложным проявлениям простого физического закона». Томпсон считал, что химические и биологические процессы в основе эволюции и развития имеют лишь второстепенное значение по сравнению с физическими. В своем монументальном труде «О росте и форме» (1917) он предлагает ни много ни мало геометрическую интерпретацию форм всех живых существ.


Иллюстрации из книги «О росте и форме» (1917). Спирали, мыльные пленки в проволочном каркасе в сравнении с планктонными формами; сравнение форм черепа шимпанзе, павиана и человека

В 1990-х гг. Стивен Джей Гулд предложил теорию, которую он назвал гибридом теорий Пифагора и Ньютона: он утверждал, что излюбленные древнегреческим философом идеальные геометрические формы встречаются повсюду, потому что законы природы предпочитают такие простые формы как оптимальное воплощение баланса сил.

Идея Томпсона получила название теории трансформаций. Для ее доказательства он наносил рисунок животного или растения (или их части, например кость или лист) на сетку из равных квадратов (как на школьной тетради в клетку) – это было за 60–70 лет до изобретения компьютерной графики, – а затем растягивал или искривлял решетку, чтобы получались ромбы или еще какие-то фигуры. Во многих случаях нанесенное на решетку изображение становилось похожим на изображение какого-то другого вида, часто очень далекого родственника первоначального животного или растения. Трансформации должны были представлять «зафиксированные» формы животных и растений как один из вариантов возможных форм, определяемых воздействием физических сил.

На космологическом уровне М-теория предлагает рассматривать частицы в нашей Вселенной как пузыри на поверхности мира с дополнительными измерениями.

Спирали, казалось, предлагали привлекательную подсказку. Томпсона поражало их повсеместное присутствие в природе: от цветков в соцветии подсолнуха до свернутого хобота слона, даже в поведении некоторых животных: например, так летают мошки вокруг источника света. Особенно поразительно многообразие и почти идеальная геометрическая форма раковин моллюсков. Будь то королевский стромбус или наутилус, они все являются вариантами логарифмических спиралей. Это, по словам Томпсона, «величайшее разнообразие игры природы» (или, как сказал Плиний, magna ludentis naturae varietas); это не мир суровой конкуренции, а мир бесконечного творчества, контрапунктов и фуг.

Представляется, что эти раковины сформировались по законам настолько простым, в такой гармонии со своим материалом, окружающей средой и всеми внутренними и внешними силами, воздействию которых они подвержены, что ни одна из них ни в чем не уступает другой и каждая одинаково приспособлена для выживания.

И у радиолярий, и у другой группы планктона, фораминифер, по словам Томпсона, «мы можем наблюдать практически полную картину всех трансформаций, ведущих от формы к форме, всю систему ветвлений эволюционного дерева, словно никакие из форм никогда не исчезали и все переплетения жизни, прошлой и настоящей, проявлены как никогда.

Увлечение человека спиралями – давнее и неизменное. Изображения спиралей, хотя и довольно редко, встречаются на наскальных рисунках, сделанных более 20 000 лет назад, и уже гораздо чаще в изображениях различных культур доисторического и исторического периода. Наиболее древние из них – это обычно вариации на тему «простой» спирали (спирали Архимеда). Параболическая спираль (спираль Ферма) украшает предметы возраста примерно 6000 лет, в том числе, например, ягодицы глиняной фигурки женщины из долины Дуная. Тройные спирали выгравированы на огромном камне у входа в Ньюгрейндж – культовое сооружение, построенное в Ирландии около 5000 лет назад. Одно из самых впечатляющих сооружений человека, 52-метровый минарет Малвия, построенный в иракском городе Самарра между 848 и 852 гг. и сохранявшийся без серьезных разрушений до вторжения американских войск в 2003 г., имеет форму конусообразной спирали.

Можно предложить несколько объяснений нашей увлеченности спиралями. Во-первых, даже до того, как наука продемонстрировала, насколько они распространены в природе, человек интуитивно чувствовал в них проявление действующих в природе сил. Спираль как форма выражения постоянного движения приближается к метафоре самой жизни, сформулированной Карлом Вёзе: «Организмы – устойчивые узоры в турбулентном потоке». Как бы то ни было, если обратиться исключительно к фактическим доказательствам и статистике, распространенность спиралевидной формы – от цветной капусты до циклонов и от морских раковин до формирования звезд – просто поражает. Сегодня мы знаем, что спиралевидные формы присутствуют и там, где они не видны глазу: например, экмановская спираль в структуре ветра или воды под морским льдом или вихри Ленгмюра в воде на глубине. По крайней мере одно из колец Сатурна имеет форму спирали.

«Представьте, что ребенок играет возле лесного ручья, тыкая палкой в небольшое завихрение в течении, разрушая тем самым этот водоворот. Но завихрение снова восстанавливается. Ребенок снова нарушает его. Водоворот снова восстанавливается, и увлекательная игра продолжается. Вот и объяснение! Организмы – устойчивые узоры в турбулентном потоке» (Карл Вёзе).

Книга Томпсона расширяет представление читателя о разновидностях спиралей и других формах, воплощенных в живых организмах. Среди работ, способных вызвать изумление, она не имеет себе равных. Но как объяснение процесса эволюции и развития жизни она, однако, неадекватна. Томпсон и сам признавал, что находится лишь на «подступах» к теме. Но, когда Томпсон в последние годы жизни готовил переиздание книги, другие ученые уже начали по-новому понимать такие процессы, как метаболизм, фотосинтез, наследственность и развитие. Зарождалась молекулярная биология.

Генетик Джек Шостак (2010) предположил, что «простые физические силы», подобные тем, которые заставляют формироваться и разделяться мембраны клеток, могут еще сыграть определенную роль в попытках реконструировать происхождение жизни.

Одним из ключевых достижений этой революции, без сомнения, стало открытие в 1953 г. структуры ДНК и понимание того, что эта двойная спираль несет в себе «проект» любого живого существа. Изображение двойной спирали стало уже настолько обыденным, что мы иногда забываем, какое огромное значение имеют эти две спирали: сама жизнь во всем ее безграничном многообразии, развивающаяся поколение за поколением из относительно простой и, без сомнения, прекрасной геометрии «апериодического кристалла», в котором сгруппированные в шестигранники атомы объединены в пары оснований, словно образующие ступени винтовой лестницы.


Раковина наутилуса

А теперь представьте себе возраст ДНК! Она сформировала генетический код последнего общего предка, жившего между 3,8 млрд и 3,5 млрд лет назад. Редкие скалы на поверхности Земли могут похвастаться столь древним возрастом. ДНК древнее их всех. Вот вы сейчас набрали горсть пляжной гальки, и некоторым из этих гладких камушков, возможно, сотни миллионов лет, но ваша рука была сформирована с помощью механизма, несравненно более древнего. ДНК одновременно и очень молода: в каждом живом организме она постоянно синтезируется из других химических веществ. Со временем в кодирующих последовательностях и белках происходят изменения, иначе эволюция была бы невозможна, но сохраняется и определенная преемственность. У новорожденного младенца и трихоплакса (это еще более дальний родственник человека, чем, например, обыкновенные губки) есть несколько практически идентичных последовательностей, например ген p53, подавляющий образование опухолей.

Фраза «апериодический кристалл» используется в книге Эрвина Шрёдингера «Что такое жизнь?» (1944). «Шестигранники» – нуклеотиды аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т) и цитозин (Ц). В парах (А – Т и Г – Ц) они формируют пары оснований «цифрового кода» жизни.

И конечно, нельзя не упомянуть о размере ДНК. Если ДНК одной клетки вашего тела – почти 3,2 млрд нуклеотидных оснований, стиснутых в 46 хромосомах, – «распаковать» и объединить в одну молекулу, она была бы почти два метра длиной. В теле человека около 10 трлн молекул (это не считая микробных организмов-партнеров, которых в десятки раз больше); получается, что ДНК одного человека хватило бы, чтобы несколько сотен раз покрыть расстояние от Земли до Солнца (149 млн км). ДНК нескольких тысяч людей, объединенные в цепочку, могли бы достать до ближайшей звезды.

Самое древнее из обнаруженных на настоящий момент осадочных скальных образований – Нуввуагиттук на севере Квебека (Канада) – имеет возраст примерно 4,28 млрд лет, но большая часть поверхности Земли гораздо моложе.

Следствием такого большого числа пар оснований генома является если не бесконечная, то почти фантастическая возможность вариаций их последовательностей. Чтобы понять, как много может быть таких вариаций, представьте какое-нибудь выдуманное животное – вавилонская рыбка из рассказов Дугласа Адамса, пожалуй, подойдет – и представьте, что оно имеет такой же по длине геном, как и человек (это отнюдь не безосновательное предположение: геном двоякодышащей рыбы мраморного протоптера и некоторых видов саламандр в 40 раз длиннее). Так вот, давайте представим, что для вариаций будет использоваться только 1 % ее ДНК, если выбирать только из некодирующих секций (подобные эксперименты проводились на мышах без каких-либо очевидных негативных последствий). Общее возможное число вариаций составляет 232 000 000 или 109 632 960. Чтобы вы могли составить представление об этих цифрах: видимая Вселенная способна вместить не более плотно прилегающих друг к другу песчинок. Ближайшая точная копия вас может находиться всего-то в каких-то метрах от вас.

Попытки внедрить закодированный текст в некодирующие последовательности ДНК предпринимались неоднократно. В 2007 г. группа ученых под руководством Масару Томита вписала формулу в геном бактерии, в 2010 г. команда под руководством Крейга Вентера объявила, что им удалось закодировать три коротких текста в их «новую» бактерию, в том числе фразу Джеймса Джойса: «Жить, ошибаться, падать, торжествовать, воссоздавать жизнь из жизни». Место для записи текста в 1 % генома вавилонской рыбки гораздо больше, чем у бактерии, хотя, может быть, и его не хватит для всех книг в вавилонской библиотеке Хорхе Луиса Борхеса.

Другие две фразы: «Видеть вещи не такими, какие они есть, а какими они могли бы быть» из биографии физика Роберта Оппенгеймера и «Того, что я не могу построить, я не могу и понять» Ричарда Фейнмана.

Но оставим все эти баснословные цифры; главное, что именно различия в геномах, фактически кодирующих явления окружающего мира, делают возможным разнообразие живых существ – от миноги до Леди Гага. А любые попытки как-то более подробно описать это явление оказываются искусственными и напыщенными. Вот, например, что пишет редактор журнала Wires Кевин Келли, самопровозглашенный Главный диссидент: «ДНК создает величественных тридцатиметровых зауроподов, ювелирную утонченность переливчатых зеленых стрекоз, застывшее совершенство лепестка белой орхидеи и, конечно, сложнейший мозг человека». Гораздо ярче и короче юмористическое высказывание Джорджа Уолда (получившего Нобелевскую премию за работу в области физиологии и эволюции зрения): «Если геному хочется поплавать в океане, он становится рыбой, если ему хочется полетать в воздухе – птицей. А если геном желает получить гарвардский диплом, он становится человеком».

Конечно, Уолд говорил образно. Он не имел в виду, что у генома или составляющих его генов есть воля. Но концепция, что гены руководят всем на свете, оказалась очень влиятельной. Ее можно вывести из «центрального догмата молекулярной биологии», как его назвал один из первооткрывателей ДНК Фрэнсис Крик. Этот догмат заключается в том, что ДНК «передает инструкции» РНК, а РНК формирует белки, создающие организм, причем информация передается только в одном направлении. Наиболее запоминающимся образом эту идею выразил Ричард Докинз в своей книге «Эгоистичный ген»{30}:

Сейчас гены живут гигантскими колониями, в безопасности внутри огромных неуклюжих созданий, в изоляции от окружающего мира, сообщаясь с ним сложными кривыми путями, манипулируя им с помощью дистанционного управления. Они во мне и в вас, они создали нас, и наше тело, и наш мозг; и их сохранение – главная причина нашего существования.

Другие считают, что это искаженная картина окружающего мира. По их мнению, естественный отбор действует на уровне организма (или, еще точнее, фенотипа: совокупности свойств и характеристик организма), а не генов. С этой точки зрения гены служат для сохранения и передачи знаний о мире, а не контролируют его. Так, физиолог Денис Нобл считает, что заявления Докинза – всего лишь фигура речи, а не оценочное суждение и предлагает переформулировать это описание следующим образом:

Сейчас гены оказались в ловушке: они целыми колониями заперты внутри высокоинтеллигентных существ, формируются окружающим миром, сообщаются с ним с помощью сложных процессов, благодаря которым возможно функционирование. Они во мне и в вас; мы – система, позволяющая читать их код, а их сохранение полностью зависит от той радости, которую мы получаем от процесса самовоспроизводства. Мы – главная причина их существования.

Кто бы ни был прав в этом споре, сейчас очевидно, что карта генома, составить которую ученые пытались в рамках проекта «Геном человека», не является полной картой жизни. Можно лучше понять эволюцию, развитие и функционирование организма, если принимать в расчет ряд других факторов, в том числе и способы выражения генов в эволюционных и физиологических процессах, а также все процессы взаимодействия, которые происходят между белками в клетке (совокупность которых известна как протеом). Но даже если временно забыть обо всех этих факторах, сам геном, как оказалось, таит в себе сюрпризы, о которых мы даже не подозревали несколько десятков лет назад. С одной стороны, эпигенетика – новое направление в науке – продемонстрировала, что в клетке генетический код считывается скорее как рукопись, которую еще надо истолковать, а вовсе не как компьютерная программа, то есть нельзя ожидать получения абсолютно идентичного результата каждый раз. С другой стороны, значительные участки ДНК, которые мы считали критически важными, как оказалось, таковыми не являются.

Первоначально ученые считали, что практически все части ДНК генома человека кодируют белки, из которых состоит наше тело. В начале XXI в., однако, было установлено, что только 2 % отвечают за кодирование белков. Какие-то части, судя по всему, выполняют другие функции, но значительная часть ДНК вообще, похоже, не делает ничего{31}. Более того, как минимум 8 % состоит из копий генов чужеродных захватчиков. Эти гены когда-то принадлежали эндогенным ретровирусам (ЭРВ) – наиболее недавние представители этой группы включают вирус иммунодефицита человека, вызывающий СПИД, – но постепенно интегрировались в организмы-носители и соответственно в их потомков. В отличие от ВИЧ, гены таких ЭРВ сейчас либо безобидны, либо (как мы увидим) выполняют важные функции для поддержания в порядке своего нового дома.

Получается несколько пугающая, но интересная и даже в каком-то смысле прекрасная картина. С одной стороны, геном человека – так же как и геномы практически всех других животных и растений – несет следы беспощадных нападений вирусных «автоматов», которые отражались в течение десятков и сотен миллионов лет. Как в очередной раз напоминает нам всплеск ВИЧ в Африке, особенно в южной части континента, ретровирусы могут произвести в рядах противника настоящее опустошение. Не исключено, что другие вирусы могут оказаться даже еще более опасными и вызвать, например, глобальную эпидемию гриппа. В плохой день слова молекулярного биолога периода холодной войны Джошуа Ледерберга не кажутся таким уж преувеличением: «Единственной серьезнейшей угрозой продолжающемуся доминированию человека на этой планете является вирус». Можно спорить, относятся ли эти слова к естественным вирусам. А вот искусственно созданные супергриппы, похожие на оспу, и другие вирусы действительно могут оказаться причиной беспрецедентной катастрофы.

С другой стороны, есть и повод для оптимизма, связанный с адаптивной способностью многих видов (если не особей) в случае таких «нападений». В самих вирусах тоже есть зловещая красота. Удивительно, что такие микроскопические и на первый взгляд простые агенты, многие из которых упакованы в прозрачные двадцатигранники или, подобно миниатюрной версии Iridogoria, в спиралевидные «раковины», эксплуатируют гораздо более сложные организмы, включая человека. Вирусы – удивительные механизмы. Они способны эволюционировать в миллионы раз быстрее, чем их носители. Они используют более разнообразные биохимические процессы, недоступные клеточной жизни, и могут хранить свою генетическую информацию с помощью одноцепочечной ДНК, двухцепочечной ДНК и РНК. Вероятно, существует несколько сотен миллионов различных видов вирусов. Одних только вирусов, поражающих бактерии (бактериофагов), больше, чем всех других форм жизни вместе взятых. Вирусов на Земле больше, чем звезд во Вселенной. Они обнаруживаются во всех сферах обитания – от горячих источников до пустынь и от подледных озер Антарктики до каменных пород на глубине 2000 м под землей – везде есть жизнь, которую вирусы могут заражать. По словам молекулярного биолога Луиса Вильярреала, вирусы «лидируют среди всех эволюционирующих биологических объектов».

У многих вирусов, в том числе вируса герпеса, есть капсиды (белковые оболочки) в форме икосаэдра, то есть правильного двадцатигранника. Такую форму можно создать с помощью использования множества молекул одного и того же белка, так что для ее кодирования требуется совсем немного места в геноме вируса. У многих вирусов капсиды имеют форму спирали. Вместе с тем оболочки некоторых вирусов очень странные по форме: одни напоминают бутылку, другие имеют по хвосту с каждой стороны, или форму капли, или длинной нити.

Судя по всему, вирусы играют ключевую роль в функционировании планетарных экосистем (комплексов живых организмов, взамодействующих с геохимическими и климатическими процессами планеты.) Взять, к примеру, Мировой океан. Сотни миллионов вирусов присутствуют в каждой капле (миллилитре) и в целом уничтожают сотни миллионов тонн микроорганизмов каждую минуту. (Микроорганизмы включают бактерий, архей, фитопланктон и зоопланктон и весят обычно намного меньше одного грамма; одна капля морской воды может содержать несколько тысяч и даже миллионов таких организмов.) Когда вирус уничтожает микроба, происходит разрушение клеток микроба (лизис), в результате чего высвобождаются новые вирусы и остатки клеток, которые, в свою очередь, становятся пищей для новых поколений микроорганизмов. Таким образом, вирусы, принося смерть, способствуют продолжению жизни. Более того, миллиарды лет назад вирусы, возможно, сыграли важную роль в эволюции программируемой клеточной смерти – процесса, за счет которого многоклеточный организм избавляется от старых и больных клеток; без такого процесса сложная жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, была бы невозможна.

Еще одна положительная сторона вирусов – их давнее партнерство с бактериями и эукариотами в создании новых видов существ. И вот нагляднейшее тому подтверждение: решающим изменением в эволюции млекопитающих было появление плаценты. Ген, играющий ключевую роль в формировании плаценты, унаследован от эндогенного ретровируса. Как пошутил один из ученых: «Если бы не вирусы, люди до сих пор откладывали бы яйца».

И это еще не все. Вирусы сыграли ключевую роль в развитии способности нашей иммунной системы быстро реагировать на патогены, с которыми она никогда раньше не сталкивалась, – биологи называют развитие этой способности важнейшим эволюционными изменением за последние 500 млн лет. Также полученные у ЭРВ последовательности, как выяснилось, активно участвуют в регуляторных процессах, контролирующих когда, где и какие гены следует «включить» или, наоборот, «выключить». А это опять-таки делает вирусы важной движущей силой эволюции: основное различие между близкими видами состоит не в наборе генов, а в том, как они экспрессируются.

Эти странные сущности – и не живые, и не мертвые – формировали процесс эволюции всех известных нам форм жизни. Геномы человека и других животных – это не просто (или скорее – не только) самодостаточные «апериодические кристаллы», которые проходят мутацию каждый в свое время, с результатом чего работает естественный отбор. Геномы постоянно подвергаются воздействию разнообразных внешних сил, в том числе вирусов. Вирусы заставляют нас понять, что главная роль не всегда достается нам: они демонстрируют, что наше существование является результатом взаимодействия самых разных сил и предметов: буддисты называют этот процесс «взаимозависимое возникновение» или «взаимопроникающее бытие».

Жизнь – это информация, но это и материя: около 60 % (или 65 % по весу) кислорода, 18 % углерода, 10 % водорода, 3 % азота, 1,5 % кальция, 1 % фосфора и менее 1 % других элементов. Каждый человек – субстрат для 100 трлн бактерий и еще большего числа вирусов. Но это не все. Эволюционирующие свойства и комплексные адаптивные системы не менее реальны, чем материя или потоки энергии и информации, составляющие формы жизни. Произведения Шопена (просто для примера) можно определить как значки на бумаге, вибрации воздуха, вызванные ударами молоточков по струнам пианино, или биты электронной памяти. Но все эти определения не дают представления о музыке Шопена. Танцор – это нечто большее, чем просто его ДНК.

Что такое красота и почему она важна для нас? У некоторых эволюционных психологов есть, как они считают, ответ на этот вопрос. Чтобы понять это, они предлагают рассмотреть четыре взаимосвязанных феномена. Во-первых, в созданном человеком объекте (произведении искусства, музыки и т. д.) мы видим проявления качеств другого человека, таким образом возникает с ним сопряжение (Джордж Сантаяна сформулировал это так: «Сама чувственная сторона нашего эстетического восприятия… обязана нашей сексуальной организации, возбуждаемой внешним источником»). Во-вторых, мы видим красоту в облике и поведении других форм жизни, которые, будь они созданы человеком, сообщили бы нечто лестное о своем создателе; то есть крылья бабочки, танец птицы-поганки, расцветки коралловых рыбок или песня соловья – это универсальный язык «льстеца и трубадура», на котором с нами говорит природа{32}. В-третьих, эстетическое представление о «хорошей форме» соответствует понятию эволюционно «стабильной формы» с точки зрения естественного отбора. И в-четвертых, общие законы, управляющие сложными неживыми системами, приводят к появлению «аттракторов», полных гармонии и порядка (таких как снежные кристаллы или фазы луны). А поскольку люди стремятся усмотреть доказательства проявления воли и намерения во всем, что их окружает, то они начинают видеть в этих неживых феноменах доказательства существования духов, богов или других сил, вызывающих у нас благоговейный трепет.

Действительно, это объяснение в какой-то степени отвечает на наш вопрос. Но оно имеет и определенные ограничения. Во-первых, наше восприятие формируется не только под воздействием эволюционного наследия, но и, как отмечал Дэвид Юм, исторических обстоятельств. Само слово «красота» имеет для каждого из нас особое культурное значение и ассоциации. Когда красота к V в. н. э. стала частью европейского мировоззрения благодаря работам Плотина и Аврелия Августина, она понималась, как созидательная сила сродни самому космосу. Но ее значение и связанные с ней ассоциации продолжали развиваться в нашем исторически обусловленном сознании в соответствии с другими факторами, в том числе с новыми концепциями, такими как представления о совершенстве в XVIII и XIX вв. или утверждения некоторых художников XX в. о том, что отныне физическая красота не имеет значения.

Еще один недостаток интерпретации понятия красоты эволюционными психологами заключается в том, что она ничего не говорит о том, как мы воспринимаем и чувствуем красоту. Красота помогает нам понять, что вещи существуют независимо от наших привязанностей или эмоций, какими бы сильными они ни казались. Красота заставляет нас полностью концентрироваться на ней самой. И то и другое способствует развитию науки и делает нас умнее.

«В физике красота не обязательно гарантирует истину, но приближает к ней» (Мартин Гарднер).

Один взгляд на Iridogorgia заставляет серьезно задуматься о природе красоты и других не менее важных вопросах. У этого животного есть собственная уникальная красота. Чтобы выжить в условиях, где не так много пищи, оно превратилось в спиралевидную сеть, усыпанную жемчужинками, как паутина росой; это животное имеет самоподобную форму, нередко наблюдаемую во Вселенной. Iridogoria вместе с ее новооткрытыми родичами – только в 2007 г. было обнаружено три новых вида Iridogoria – способны подстегнуть интерес и воображение. (Может быть, прав биолог Стивен Кэрнс, и разнообразие видимой нам жизни на мелководье в значительной степени рождено в глубине, скрытой от наших глаз.) Открытие этих новых форм и новых миров, а также осознание угрозы, которую деятельность человека представляет для их существования, – ведь мы уничтожаем их гораздо быстрее, чем нам до этого казалось, – ставит перед нами новые задачи и возлагает новую ответственность, дает нам новые возможности правильных или, как сказал бы Спиноза, красивых поступков.

Астрофизик Мартин Рис заметил, что в Средние века европейцы думали, что Вселенная намного меньше и срок ее существования гораздо короче, по сравнению с тем, что нам известно теперь. Несмотря на это, величие их мечтаний поражает. Они могли посвятить всю жизнь строительству какого-нибудь великого собора, даже не надеясь увидеть завершенной свою работу. Сегодня, используя наши намного более обширные знания и совершенные технологические возможности, о чем могли бы мечтать мы теперь?



<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 7.600. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз