Легко ли плыть в сиропе. Откуда берутся странные научные открытия - [74]

Шрифт
Интервал

Некоторые длительные эксперименты направлены на изучение самих основ мироздания. Так, с февраля 1988 года в Мичиганском университете под руководством Ричарда Ленски наблюдают эволюцию живых существ. Для участия в эксперименте взяли хорошо известный лабораторный клон кишечной палочки, разделили культуру на 12 частей и разложили по баночкам. Кишечная палочка хороша тем, что изучена вдоль и поперек, к тому же выбранный штамм не способен к половому процессу – не может обмениваться фрагментами генетической информации: ученые хотели быть уверенными, что каждая новая мутация передается только через деление клетки. Исходно не было генетического разнообразия во всей культуре, за одним исключением – в половине баночек был мутант, приспособившийся перерабатывать арабинозу. Его оставили для последующих опытов по сравнению популяций – мутант дает отличающуюся окраску при обработке красителем. Так начался эксперимент по эволюции 12 независимых линий.

Бактерии живут в питательном растворе, но их еды – глюкозы – в нем немного, только чтобы выжить. Ежедневно исследователи отбирают каплю этого раствора и переносят в новую баночку. Каждое 500-е поколение, а оно получается на 75-й день, замораживают для будущих исследований и время от времени проводят секвенирование генома. С начала эксперимента сменилось уже более 66 000 поколений. Бактерии постепенно приспособились к малому количеству еды – стали крупнее предков, причем конца процессу укрупнения не видно: он идет по степенному закону. Быстрее всего приспособление проходило в первые 2000 поколений – это отражалось и на размере клеток, и на их "здоровье" – скорости роста по сравнению с предковыми поколениями. В 5000-м поколении одна из линий разделилась на две субпопуляции с большими и малыми колониями: первые процветали, когда глюкозы было относительно много, а вторые – когда ее почти всю съедали.

Как и положено, у бактерий накапливались мутации. Интересно, что в трех линиях из двенадцати частота мутаций в ходе эксперимента возросла в 25 раз, что было связано с мутацией в гене, отвечающем за ремонт ДНК. Последствия в одной линии стали заметны невооруженным глазом: в 33 127-м поколении раствор резко помутнел, что свидетельствует о быстром размножении бактерий. Оказалось, что они научились потреблять не только глюкозу, но и цитрат – соль лимонной кислоты, концентрация которой в питательном растворе была в 20 раз больше, чем глюкозы. Анализ предшествующих поколений показал, что мутация возникла в 31 500-м поколении, в 32 500-м мутанты заняли 19 % популяции, в 33 000-м почти вымерли, в 33 127-м вытеснили всех немутантов. А в 45 000-м поколении мутанты взяли и вымерли. Удивительно, но, имея на руках всю историю генетических изменений, исследователи не могут определить, с чем связаны такие резкие колебания. Более того, лишь к 2014 году стало более-менее ясно, в каких генах накапливались изменения, позволившие бактериям усваивать цитрат.

Этот результат вызвал новые споры. Бактерии, изучаемые в параллельном эксперименте, в группе исследователей во главе со Скоттом Миннихом из Университета Айдахо, приспособились усваивать цитрат из той же, бедной питанием, среды очень быстро – всего за сто поколений, то есть за пару недель[100]. Естественным образом возник вопрос: отчего же в опытах Ленски такая способность появилась всего в одной линии за более чем десять лет? Последовавшая за этим дискуссия, по сути, оставила данный вопрос без ответа.

Какая же мораль следует из историй, рассказанных в этой главе?

Опыт с каплей, особенно неспособность даже современной аппаратуры зафиксировать момент ее отрыва, ставит перед эпистемологией – наукой о получении научных знаний – серьезнейший вопрос: как нужно наблюдать редко случающиеся явления и вводить их в область научного знания? В самом деле, если не удается зафиксировать вполне ожидаемое явление, то как доказать реальность явления неожиданного, вроде пролетевшего НЛО или появления снежного человека? Или, если не выходить за рамки научного знания, как зафиксировать момент появления нового патогена? История СПИДа свидетельствует, что надежного инструмента нет: синдром приобретенного иммунодефицита был описан в 1981 году, вирус открыт двумя годами позже, и лишь в 2007 году реконструировано его распространение, причем выяснилось, что вирус попал в человеческую популяцию еще в начале ХХ века. Иными словами, на протяжении десятилетий случаи ВИЧ-инфекции врачи не фиксировали или диагностировали ошибочно, пока инфекция не перестала быть редким явлением.

Современная наука построена на повторяющихся результатах, воспроизводимых в разных лабораториях. Но длительные опыты невозможно воспроизвести в обозримое время, поэтому трудно понять, что было не так в опытах Ленски с цитратом. К сожалению, никакой работающей методики для фиксации крайне редко случающихся явлений нет, что порождает домыслы и взаимные подозрения в нечистоплотности как в научной среде, так и в среде энтузиастов – любителей непознанного. Теперь-то очевидно, что причина конфликта в неразрешенности неких базовых вопросов философии науки.


Еще от автора Генрих Владимирович Эрлих
Последний волк

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Загадка Николы Тесла

Его величают гением, пророком и повелителем Вселенной. Его изобретения изменили мир и стали фундаментом современной цивилизации. Ему приписывают невероятные открытия, способные не только осчастливить, но и погубить человечество; его подозревают в причастности к чудовищной катастрофе, известной как падение Тунгусского метеорита, и создании поистине дьявольского оружия, страшных лучей смерти, которые, по его собственным словам, в состоянии расколоть Земной шар…Но Никола Тесла ненавидел смерть, поэтому изобрел еще и генератор лучей жизни — как воду живую и мертвую, как две стороны одной медали, как дорогу с двусторонним движением, пронзающую бесчисленные миры.


Иван Грозный — многоликий тиран?

Книга Генриха Эрлиха «Иван Грозный — многоликий тиран?» — литературное расследование, написанное по материалам «новой хронологии» А.Т. Фоменко. Описываемое время — самое загадочное, самое интригующее в русской истории, время правления царя Ивана Грозного и его наследников, завершившееся великой Смутой. Вокруг Ивана Грозного по сей день не утихают споры, крутые повороты его судьбы и неожиданность поступков оставляют широкое поле для трактовок — от святого до великого грешника, от просвещенного европейского монарха до кровожадного азиатского деспота, от героя до сумасшедшего маньяка.


Древо жизни

Два убийства, схожих до мелочей. Одно совершено в Москве в 2005 году, другое — в Санкт-Петербурге в 1879-ом. Первое окружено ореолом мистики, о втором есть два взаимоисключающих письменных свидетельства: записки начальника петербургской сыскной полиции, легендарного И. Д. Путилина и повесть «Заговор литераторов» известного историка и богослова. Расследование требует погружения, с одной стороны, в тайны мистических учений, а с другой, в не менее захватывающие династические тайны Российской империи. Сможет ли разобраться во всем этом оперуполномоченный МУРа майор Северин? Сможет ли он переиграть своих противников — всемогущего олигарха и знаменитого мага, ясновидца и воскресителя? Так ли уж похожи эти два убийства? И что такое — древо жизни?


Русский штрафник вермахта

Штрафбат — он везде штрафбат, что в СССР, что в гитлеровской Германии. Только в немецком штрафном батальоне нет шанса вырваться из смертельного круга — там судимость не смывается кровью, там проходят бесконечные ступени испытания и пролитую кровь пересчитывают в зачетные баллы.И кто поможет штрафнику, если он родился в России, а вырос в Третьем Рейхе, если он немец, но снится ему родная Волга? Если идет кровавое лето 1943 года, под его сапогами — русская земля, на плече — немецкая винтовка «Mauser», а впереди — Курская дуга? Как выжить, как остаться человеком, если ты разрываешься между двумя Родинами, если ты russisch deutscher — русский немец, рядовой 570-го испытательного батальона Вермахта?..Этот роман — редкая возможность взглянуть на Великую Отечественную войну с той стороны, глазами немецкого смертника, прошедшего через самые страшные сражения Восточного фронта в составе одного из штрафбатов, которые сами немцы окрестили «командами вознесения».


АнтиГрабовой. Кто «воскрешает» наших мертвых?

Книга посвящена разоблачению мистификаций и мошенничеств очередного лжепророка, мессии и Бога-самозванца в одном лице — Григория Грабового.Авторы подробно анализируют механизм всех «чудес», якобы сотворенных «вторым воплощением Христа» на Земле. Параллельно в доступной форме излагается учение философа-космиста Н.Федорова, которое ловко использует в своих целях Грабовой. Книга может служить краткой энциклопедией гениального жульничества и шарлатанства нашего времени. Вы еще не верите, что можно наживаться на самом святом? Тогда вы ничего не знаете о «докторе» Грабовом…


Рекомендуем почитать
Ум первобытного человека

Книга известного американского антрополога, лингвиста и естествоиспытателя Франца Боаса содержит его взгляды на историю развития человеческой культуры и умственных способностей человека. Автор опровергает утверждение о существовании даровитых и менее одаренных рас; он показывает, что успехи и достижения различных рас, равно как и различия в их анатомических признаках, не являются доказательством различия их умственных дарований. Боас рассматривает вопрос об устойчивости человеческих типов, исследует влияние окружающей среды и наследственности на анатомическое строение и склад ума человека.


Капиталистическое отчуждение труда и кризис современной цивилизации

В монографии исследуются эволюция капиталистического отчуждения труда в течение последних ста лет, возникновение новых форм отчуждения, влияние растущего отчуждения на развитие образования, науки, культуры, личности. Исследование основывается на материалах философских, социологических и исторических работ.


Тайны продуктов питания

Пища всегда была нашей естественной и неизбежной потребностью, но отношение к ней менялось с изменением социальных условий. Красноречивым свидетельством этого является тот огромный интерес к разнообразным продуктам питания, к их природе и свойствам, который проявляет сегодня каждый из нас. Только, достигнув высокого уровня жизни и культуры, человек, свободный от проблемы — где и как добыть пищу, имеет возможность выбирать из огромного ассортимента высококачественных продуктов то, что отвечает его вкусу, что полезнее и нужнее ему, и не только выбирать, но и руководить своим питанием, строить его сообразно требованиям науки о питании и запросам собственного организма.


Социально-культурные проекты Юргена Хабермаса

В работе проанализированы малоисследованные в нашей литературе социально-культурные концепции выдающегося немецкого философа, получившие названия «радикализации критического самосознания индивида», «просвещенной общественности», «коммуникативной радициональности», а также «теоретиколингвистическая» и «психоаналитическая» модели. Автором показано, что основной смысл социокультурных концепций Ю. Хабермаса состоит не только в критико-рефлексивном, но и конструктивном отношении к социальной реальности, развивающем просветительские традиции незавершенного проекта модерна.


Вторжение: Взгляд из России. Чехословакия, август 1968

Пражская весна – процесс демократизации общественной и политической жизни в Чехословакии – был с энтузиазмом поддержан большинством населения Чехословацкой социалистической республики. 21 августа этот процесс был прерван вторжением в ЧССР войск пяти стран Варшавского договора – СССР, ГДР, Польши, Румынии и Венгрии. В советских средствах массовой информации вторжение преподносилось как акт «братской помощи» народам Чехословакии, единодушно одобряемый всем советским народом. Чешский журналист Йозеф Паздерка поставил своей целью выяснить, как в действительности воспринимались в СССР события августа 1968-го.


Сандинистская революция в Никарагуа. Предыстория и последствия

Книга посвящена первой успешной вооруженной революции в Латинской Америке после кубинской – Сандинистской революции в Никарагуа, победившей в июле 1979 года.В книге дан краткий очерк истории Никарагуа, подробно описана борьба генерала Аугусто Сандино против американской оккупации в 1927–1933 годах. Анализируется военная и экономическая политика диктатуры клана Сомосы (1936–1979 годы), позволившая ей так долго и эффективно подавлять народное недовольство. Особое внимание уделяется роли США в укреплении режима Сомосы, а также истории Сандинистского фронта национального освобождения (СФНО) – той силы, которая в итоге смогла победоносно завершить революцию.


Автономия. Как появился автомобиль без водителя и что это значит для нашего будущего

Беспилотные автомобили – давно уже не плод воображения фантастов, но наша реальность. Мы стоим на пороге технологической революции, и совсем скоро нам не будет необходимости иметь личный транспорт. В будущем машины без водителей имеют все шансы вытеснить классические автомобили, управляемые людьми. Эта технология изменит наше отношение к поездкам, как когда-то смартфон изменил отношение людей к общению. Ее сторонники верят, что беспилотники способны предотвратить более 90% аварий, а также предоставить возможность маломобильным и пожилым людям пользоваться автомобилем без ограничений.


Сознание как инстинкт. Загадки мозга: откуда берется психика

Майкл Газзанига – известный американский нейропсихолог, автор множества научно-популярных книг, один из тех, кто в середине XX века создал биоэтику, исследующую нравственный аспект деятельности человека в медицине и биологии. В книге «Сознание как инстинкт» он убедительно доказывает, что сознание – это не некая «вещь», которую можно отыскать где-то в мозге. Сознание рождается из целой сети расположенных в мозге «модулей», каждый из которых вносит в наш поток сознания свою лепту. Впрочем, возможно, что «поток сознания» – это иллюзия; не исключено, что мы воспринимаем стремительную смену деталей происходящего в мозге как нечто непрерывное, как соединенные вместе кадры киноленты.


Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке

Майкл Газзанига, один из самых авторитетных нейробиологов XX века, рассказывает о своей фундаментальной работе по изучению невероятной пары – правого и левого полушарий. Один из отцов когнитивной нейронауки описывает, как зародилась революционная теория расщепленного мозга, когда правая и левая его половины после разъединения начинают функционировать независимо друг от друга и проявляют совершенно разные умения. Газзанига убежден, что популярное представление, будто наука делается гениями-одиночками, неверно.


Почему люди разные. Научный взгляд на человеческую индивидуальность

Все люди непохожи друг на друга. Этот факт кажется настолько очевидным, что мы редко задумываемся, почему это, собственно, так. Почему кто-то – сова, а кто-то жаворонок, кто-то любит сладкое, а кто-то горькое, одним нравятся мужчины, другим – женщины, а третьим тесно в привычных гендерных категориях. Нейробиолог Дэвид Линден оценил степень человеческого разнообразия, изучая анкеты на сайте знакомств. Там, как оказалось, люди особенно охотно описывают свои особенности – от цвета волос до пищевых и сексуальных предпочтений, от бытовых привычек до аллергии. «Почему люди разные» – это попытка описать в одной книге все грани нашей уникальности.