Почему наш мир таков, каков он есть. Природа. Человек. Общество - [44]

Август Вейсман – 1834–1914 – Немецкий зоолог, теоретик эволюционного учения. Автор теорий наследственности и индивидуального развития, предвосхитивших современные научные представления.

Когда открывается новый биологический процесс, ученые нередко сталкиваются с непониманием. Например, в христианском мире крайне распространена точка зрения, что для любого живого существа жизнь – это высшая ценность. Зачем убивать самого себя? На этот вопрос отвечал еще классик теории естественного отбора Альфред Уоллес, приятель Чарлза Дарвина. Он сформулировал, что родители, произведя достаточное количество потомков, становятся помехой для этих потомков, конкурируют с ними за возможные ресурсы, и такие родители должны отбраковываться естественным отбором. С точки зрения биолога идея того, что смерть существует для освобождения места для нового поколения, работает. Великие биологи прошлого сходились в том, что смерть от старости – необходимый для смены поколений атрибут эволюции. Если бы все мы были бессмертны, ни о каком естественном отборе наиболее приспособленных особей не было бы речи.

Альфред Уоллес – 1823–1913 – Английский путешественник, биолог, антрополог. В одно время с Чарлзом Дарвином разрабатывал учение о естественном отборе.

В 1972 году в британском научном журнале была опубликована статья, в которой впервые описан процесс запрограммированной гибели клетки. Оказалось, что в отдельных живых клетках существует генетическая программа, активация которой ведет к смерти этой клетки. Такой процесс был назван апоптозом[35]. В частности, апоптоз происходит в листьях деревьев перед опаданием. Авторы вспомнили знаменитый опыт Клавдия Галена, когда, наблюдая за увяданием листьев осенью, он обрубил ветку дерева, и листья с этой ветки остались зелеными в течение всей зимы. Когда опадают листья, происходит процесс массированной гибели клеток, который возможен только на живом растении.

Клавдий Гален 129 или 131 – ок. 200 или 217. Римский медик, философ.

За 40 с лишним лет про апоптоз написано около четверти миллиона научных публикаций, и биологи очень многое выяснили. Сегодня известно, какие внешние сигналы могут запустить программу самоубийства, через какие каскады идет этот процесс, какие белки выполняют свои функции в процессе реализации программы. В 2002 году все эти исследования увенчались Нобелевской премией, которую получили Сидней Бреннер, Джон Салстон и Роберт Хорвиц. Они обнаружили генетическую программу, показали гены апоптоза – гены запрограммированной смерти клетки. Таким образом, сейчас можно утверждать, что наши клетки умеют умирать запрограммированно.

Если обжечь палец горячим утюгом, первые клетки умрут от высокой температуры, а следующие получат сигнал, что не все в порядке, и тоже запустят программу самоубийства. Наш организм устроен так, что клетки в основном страшные меланхолики: чуть на них плюнь, они сразу запускают механизм самоубийства. На самом деле это противораковая защита. Если что-то пошло не так и у клетки есть риск развиться в опухоль, эта клетка получает сигнал на запуск программы самоубийства. Такие клетки разбираются на составные части, и на их место, если человек молод, приходят новые.

Все это касается отдельных клеток, и с этим уже не спорит ни один биолог. Я же постулировал запрограммированную смерть целого организма. Владимир Петрович Скулачев попросил своего хорошего друга Михаила Гаспарова придумать термин для запрограммированной смерти организма. Он предложил слово – «феноптоз»: в отличие от смерти одной клетки – апоптоза – это смерть целого организма. В природе есть организмы, которые состоят из одной клетки, и если эта клетка запускает программу апоптоза – то это и будет феноптоз, смерть всего организма.

Размножение и старение

Российский ученый Федор Северин обнаружил механизм запрограммированного самоубийства у пивных дрожжей: последовательная активация определенных генов приводит к смерти дрожжей. Исходным сигналом, запускающим программу, служит феромон – вещество, привлекающее особей разного пола друг к другу. Когда дрожжи делятся вегетативно, они практически бессмертны. В случае если условия жизни ухудшаются, дрожжи переходят к половому размножению, и тогда сигнал полового размножения запускает программу самоубийства. По этому поводу у нас вышла книга, в которой есть глава «Любовь и смерть пивных дрожжей» – душераздирающая история.

Половое размножение и смерть идут рука об руку. Примеры можно найти и у более крупных организмов. Классический пример – растение Arabidopsis thaliana[36], оно же резушка (резуховидка) Таля, один из любимых объектов биологов. Это однолетнее растение живет буквально несколько недель: зацветает и сразу же умирает. У него самый маленький геном, в десятки раз меньше генома человека и в пятьдесят раз меньше генома кукурузы, так что на нем очень удобно проводить эксперимент. Бельгийские ученые, изучавшие процесс цветения арабидопсиса, «выключили» у него два гена, которые отвечают за цветение. Семена этого генетически модифицированного арабидопсиса посадили: он начал расти, попытался зацвести и через несколько недель должен был умереть. Но он не умер, а стал расти дальше, и через четырнадцать месяцев это растение превратилось в огромный куст, который захватывал вокруг территорию, выпуская побеги, чего арабидопсис обычно не делает; вместо тщедушных тоненьких листиков появились мясистые листья, ствол начал деревенеть. Статья была опубликована, когда этому монстру было четырнадцать месяцев и умирать он явно не собирался.