Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее - [31]

В 1950-е годы, когда Соединенные Штаты готовились к запуску космических ракет, биолога Джошуа Ледерберга встревожила возможность космического заражения. (Именно Джошуа Ледерберг придумал термин «микробиом» в 2001 году.) Люди теперь могли перенести земные организмы в другие части Солнечной системы. Но еще более тревожной была мысль о том, что астронавты могут принести на Землю инопланетное биовещество, способное нарушить экологию планеты или, что еще хуже, посеять хаос, вызвав неизвестные болезни. Ледерберг срочно написал в Академию наук, предупреждая о вероятности «космической катастрофы». К нему прислушались, и было выпущено беспокойное официальное заявление. Названия у науки, занимающейся изучением внеземной жизни, все еще не было. Ледерберг предложил термин «экзобиология». Он стал предтечей именования области, сегодня известной как астробиология.

Ледерберг был гением. В Колумбийский университет он поступил в 15 лет, а когда ему было чуть за 20, сделал открытие, которое помогло изменить наше восприятие истории земной жизни. Он обнаружил, что бактерии могут обмениваться генами между собой: одна бактерия могла приобрести характерную черту другой бактерии «горизонтально», то есть не по наследству от «родителей» («вертикально»). Такой обмен вполне привычен для нас. Когда мы что-то узнаем или учим кого-то, мы вступаем в «горизонтальный» обмен информацией. Человеческая культура и нормы поведения передаются подобным образом. Но обмениваться генами так, как это делают бактерии, для нас – нечто из области фантастики. Хотя некогда, на заре нашей эволюционной истории, такое время от времени происходило. Передача генов по горизонтали означает, что гены – и черты, которые в них закодированы, – сродни инфекции. Предположим, мы заметили некую ничейную черту на обочине, примерили ее на себя и обнаружили, что обзавелись ямочками на щеках. Или, возможно, встретили кого-нибудь на улице и обменялись волосами – вместо своих прямых получив курчавые. Или переняли у незнакомца цвет глаз. Или, проходя мимо волкодава, случайно прикоснулись к нему и вдруг почувствовали стремление мчаться вперед по несколько часов в день.

Открытие Ледерберга сделало его нобелевским лауреатом в 33 года. Прежде чем был обнаружен перенос генов по горизонтали, бактерии, как и все другие организмы, считались изолированными биологическими островами. Геномы были замкнутыми системами. Никаким образом нельзя было обзавестись новой ДНК посередине жизни, приобрести гены, которые развились в другом организме. Горизонтальный перенос генов меняет эту картину и демонстрирует, что геномы – космополиты, что они составлены из генов, которые развивались независимо миллионы лет. Горизонтальный перенос генов подразумевает, как уже демонстрировали лишайники, что ветви эволюционного древа, давно разошедшиеся в стороны, способны сойтись в пределах тела одного организма.

Для бактерий горизонтальный перенос генов – дело обычное. Большинство генов отдельно взятой бактерии имеют разные биографии, но приобретаются «поштучно», как вещи, которые постепенно накапливаются в доме. Таким образом бактерия может получить «готовые» характеристики, во много раз ускорив эволюционный процесс. Обменявшись ДНК, безобидная бактерия может приобрести сопротивляемость к антибиотикам и за один ход превратиться в вирулентную супербактерию. За последние несколько десятилетий стало понятно, что не одни бактерии обладают этой способностью, но они остаются наиболее опытными и искусными в этой области. Перенос генов по горизонтали происходит во всех сферах жизни.

Идеям Ледерберга придала определенную окраску паранойя холодной войны. В их свете панспермия предстала как горизонтальный перенос генов в космическом масштабе. В первый раз за свою историю человечество получило теоретическую возможность населить Землю и другие планеты организмами, эволюционировавшими за их пределами. Жизнь на Земле больше нельзя было рассматривать как генетически замкнутую систему, изолированный остров в море, которое нельзя преодолеть. Точно так же, как бактерии могли ускорить свою эволюцию, получив гены горизонтально, прибытие чужеродной ДНК на Землю могло бы «сократить и выпрямить» «извилистый» путь эволюции с потенциально катастрофическими последствиями.

Одна из главных задач BIOMEX – выяснить, могут ли формы жизни выжить в космосе. За пределами защитной оболочки земной атмосферы условия враждебны. Среди многочисленных опасностей – колоссальные уровни радиации Солнца и других звезд; вакуум, который иссушивает биологический материал, включая лишайники, почти мгновенно; и быстрые циклы замораживания, оттаивания и нагрева, сопровождающиеся резкими сменами температуры от – 120 до + 120 ˚С, и так по кругу в течение 24 часов.

Первая попытка отправить лишайники в космос окончилась плохо. В 2002 году беспилотный космический аппарат «Союз», везущий образцы, взорвался и рухнул на землю через секунды после взлета с космодрома. Месяцы спустя после аварии, когда стаял снег, остатки груза были обнаружены. «Любопытно, – докладывал ведущий исследователь, – контейнер “ЛИШАЙНИКИ. Эксперимент” был одним из немногих узнаваемых предметов, уцелевших во время аварии, и мы обнаружили, что, несмотря на условия, лишайники… все еще проявляли некоторую степень биологической активности».