Вид с высоты - [15]
И Пастер оказался прав.
В то время начали — на этот раз ботаники — изучать еще одну болезнь, табачную мозаику, названную так потому, что при этой болезни листья табака как бы испещряются мозаикой. Сок из больного листа заражал здоровый лист, и, по теории Пастера, здесь тоже должен был существовать заразный микроб. Однако и его не могли найти.
В 1892 году русский бактериолог Дмитрий Иосифович Ивановский пропустил некоторое количество сока зараженного листа через фарфоровый фильтр, отверстия которого были настолько малы, что через них не проходила ни одна, даже самая маленькая бактерия. Пропущенный через фильтр сок все же остался заразным. Поэтому возбудитель болезни был назван «фильтрующимся вирусом». (Вирус в переводе с латинского означает яд, а «фильтрующийся вирус» значит просто-напросто «яд, проходящий через фильтр».)
Было показано, что и другие болезни, включая бешенство, вызываются фильтрующимися вирусами. Однако природа этих вирусов стала известна лишь в 1931 году, когда английский бактериолог Уильям Дж. Элфорд создал фильтр с настолько малыми отверстиями, что они задерживали вирусы. Таким образом, оказалось, что вирус, который гораздо меньше даже самых маленьких клеток, намного крупнее большинства молекул.
Но можно ли назвать вирусную частицу (какова бы ни была ее природа) живым организмом? Она заражает клетки и поэтому должна как-то ощущать их присутствие и соответственно реагировать на них. Она должна питаться их содержимым, впитывать, усваивать, использовать энергию, расти и размножаться. И при всем том вирусная частица, безусловно, не состоит из клеток в том виде, в каком они были известны. Вот так в 1930 году проблема сущности жизни повисла в воздухе, хотя в 1830 году клеточная теория, казалось бы, внесла в нее полнейшую ясность.
В 1935 году американскому биохимику Уэнделлу Мередиту Стэнли удалось получить вирус табачной мозаики в кристаллическом состоянии, и это казалось сильным аргументом против того, что вирус — живое существо. Даже кристаллический вирус оставался заразным; но как же живое может пережить переход в кристаллическое состояние? Кристаллы в нашем сознании всегда ассоциируются только с неживой природой.
В действительности же этот аргумент не выдерживает критики. Ничто живое не кристаллизуется; но ведь, в сущности, до открытия вирусов нам были известны только сложные организмы. А вирусы оказались проще любой клеточной формы жизни, и не было никакой причины предполагать, что правило, согласно которому живое не может переходить в кристаллическое состояние, применимо также и к ним. С помощью кристаллизации вирус табачной мозаики был очищен и сконцентрирован. Теперь его можно было подвергнуть химическому анализу, и два английских биохимика, Фредерик С. Боден и Норман У. Пири, открыли, что вирус — это нуклеопротеид, на 94 процента состоящий из белка и на 6 процентов — из РНК.
С тех пор был проведен анализ всех без исключения вирусов. Все они оказались нуклеопротеидами. Одни содержат ДНК, другие — РНК, некоторые — и то и другое, но без нуклеиновой кислоты вирусов нет.
Оказалось, кроме того, что при вирусном заражении в клетку проникает именно вирусная нуклеиновая кислота, белок же остается снаружи. Это дает основания полагать, что белок всего лишь неживая оболочка для нуклеиновой кислоты и что как раз нуклеиновая кислота является главной в вирусе. Выделенная в чистом виде вирусная нуклеиновая кислота частично сохраняет инфекционность.
Итак, это пример молекулы нуклеиновой кислоты, которая ведет себя, как живой организм.
Предположим, что теперь мы скажем: «Организм может быть назван живым, если в нем имеется по крайней мере одна молекула нуклеиновой кислоты, способная к копированию». Это определение является как структурным (наличие нуклеиновой кислоты), так и функциональным (копирование). Оно охватывает не только все клеточные формы жизни, но и все вирусы, и исключает все прочее.
Разумеется, могут быть и возражения. Некоторые считают, что вирус не является примером подлинно живого организма, так как не может выполнять своих жизненных функций, пока не попадет в клетку. Внутри клетки, и только внутри нее, он управляет действием ферментов и осуществляет синтез специфических ферментов и других белков. Он делает это, используя химический аппарат клетки, в том числе ее ферменты. Вне клетки вирус не выполняет ни одной из функций, которые мы связываем с жизнью. Из всего этого и следует вывод, что на самом деле именно клетка является единицей жизни.
Мне этот довод не кажется таким уж неопровержимым. Разумеется, вирусу для отправления некоторых его функций требуется клетка, но и вне клетки жизнь его не совсем статична. Вирус активно проникает в клетку — самостоятельно, без помощи самой клетки. Это пример по крайней мере одного действия, характерного для жизни (что-то вроде приема пищи, только в данном случае он делает это шиворот-навыворот, то есть не отправляет ее внутрь себя, а сам забирается в пищу), которое вирус выполняет совершенно самостоятельно.
