Карл Циммер - Микрокосм. E. coli и новая наука о жизни
Познакомившись с результатами одного из недавних исследований по эволюции человека, нельзя и дальше считать, что можно либо быть полноценным человеком, либо не быть им, как утверждает Роберт Джордж. В данном случае речь идет о гене под названием микроцефалии. В геноме нашего биологического вида встречается несколько разновидностей этого гена, но одна из разновидностей распространена намного больше остальных: ее можно обнаружить у 70 % обитающих на Земле людей. Исследователи из Чикагского университета решили разобраться в происхождении этой версии гена и получили убедительные доказательства, что на самом деле этот ген появился в геноме человека намного позже, чем сформировался вид Homo sapiens.
Около полумиллиона лет назад наши предки отделились от предков неандертальцев. Произошло это, вероятно, в Африке. После этого предки неандертальцев мигрировали в Европу, а предшественники нашего вида остались в Африке. Окончательно вид Homo sapiens сформировался примерно 200 000 лет назад, и только после этого у людей появился полноценный язык, абстрактное мышление, способность к искусству и остальные качества, лежащие в основе того, что мы сегодня называем природой человека.
Около 40000 лет назад вид Homo sapiens расширил свой ареал и проник в Европу, где встретился с неандертальцами. Неандертальцы вымерли около 28 000 лет назад, но, судя по всему, в промежутке они иногда скрещивались с людьми. Большая часть генов, унаследованных от предков — неандертальцев, с поколениями исчезла из человеческого генома, но по крайней мере один такой ген уцелел: это неандертальская версия микроцефалина. Мало того, он не просто уцелел, а распространился стремительно, как лесной пожар. Чем‑то этот ген был очень хорош, и естественный отбор с готовностью подхватил его; в результате сегодня его можно обнаружить у значительного большинства современных людей. А микроцефалии — не просто какой‑то малозначительный ген, от которого растут волосы в носу или меняют цвет ногти на ногах. Он играет центральную роль в развитии мозга. Благодаря этой естественной генетической модификации большинство людей сегодня несут в себе этот нечеловеческий ген, участвующий в строительстве самого человеческого, если так можно выразиться, органа тела — мозга. Если рассуждать с позиции Джорджа, большинство людей — не люди.
Гибридизация, или скрещивание, — не единственный путь, которым в наши клетки могла попасть чужеродная ДНК. Около 3 млрд лет назад наши одноклеточные предки поглотили аэробные бактерии; позже они превратились в митохондрии, без которых наша жизнь сегодня невозможна. И, подобно E. coli, наш геном принимал в себя вирус за вирусом. Ученые идентифицировали в человеческом геноме более 98 000 вирусов и 150 000 мутировавших фрагментов вирусного генома. Часть таких фрагментов, вероятно, внесла значительный вклад в биологию человека: к примеру, у гена, который каким‑то образом влияет на развитие плаценты, есть некоторое сходство с вирусными генами. Если бы наши клетки вдруг избавились от всей трансгенной ДНК, человек бы попросту вымер. Некоторые вирусы встроились в геном человека уже после того, как пути человека и шимпанзе разошлись. Некоторые из них можно найти только у азиатов и европейцев, у африканцев их нет; это позволяет предположить, что человеческий геном был инфицирован ими уже после того, как часть людей около 50000 лет назад покинула Африку. Перестали ли эти люди быть людьми, обретя чужеродную ДНК?
Пытаясь думать о себе и о E. coli таким образом, человек чувствует себя неуютно. Подобные мысли кажутся неестественными, но их неестественность — результат работы человеческого сознания, а не природы. Вероятно, когда‑нибудь мы к ним привыкнем точно так же, как привыкли думать об электронах и протонах как о строительных кирпичиках любого вещества. Отвращение человека к нарушению межвидовых барьеров и к генетическим модификациям меняется уже сегодня. Доказательство тому — тот факт, что разгневанные толпы не штурмуют инсулиновые фабрики, требуя восстановить естественный порядок вещей.
Конечно, перемены подобного рода тревожат таких критиков, как Леон Касс. В 1997 г. он, выступая перед Конгрессом в поддержку запрета клонирования человека, заявил: «Мне кажется, что в мире, где установленные раз и навсегда естественные границы размыты технологическими изменениями, а с моральными границами, похоже, можно делать что угодно, намного труднее, чем когда‑то, убедительно выступить против по — прежнему недопустимого клонирования человека. Как сказал Раскольников: “Ко всему—το подлец — человек привыкает!”».
Здесь, конечно, кроется противоречие. С одной стороны, считается, что «мудрость отвращения» — это глубоко укоренившийся надежный ориентир, указывающий, что такое на самом деле фундаментальное добро и зло — фундаментальное, а не сиюминутное. С другой стороны, Касс недоволен тем, что подобное отвращение со временем может ослабнуть или даже вовсе исчезнуть. Трудно понять, как может быть одновременно правильным и то и другое.
Бывает, что эмоциональная реакция на научные открытия буквально ошеломляет человека. В некоторых случаях мы со временем понимаем, что, проявив эти чувства, были, вероятно, правы или неправы. В других случаях наши представления о «сущностях» вызывают сильное чувство отвращения, когда нам кажется, что эти сущности разрушаются. Такое отвращение может возникнуть и в ответ на E. coli с человеческими генами, и на оплодотворение «в пробирке», и на пересадку человеку сердечного клапана свиньи. Но проходит время, и мы начинаем видеть реальные выгоды и опасности, которые несут эти достижения, понимать, что мир не превратился в ящик Пандоры и не погиб; вот тогда‑то наше отвращение ослабевает и потихоньку растворяется.
При этом все мы не становимся, по Достоевскому, подлецами. С развитием трансплантологии мы не скатились в жуткий мир, где можно изъять печень у парализованного человека против его воли. Да, перед человеком встали новые серьезнейшие вопросы, и нужно сделать выбор (к примеру, разрешать или не разрешать продажу органов), но мы продолжаем воспринимать эти вопросы со всей серьезностью.
Химеры и разного рода генная инженерия получат, вероятно, более широкое распространение, но, я подозреваю, не приведут к полному краху морали. С одной стороны, главные страшилки, о которых мы сегодня слышим и читаем в газетах, имеют очень слабое отношение к науке. Мышь с человеческими нейронами не взмолится внезапно: «Помогите! Помогите!», ведь для того, чтобы стать человеком, недостаточно обзавестись комочком нейронов размером с горошину. С другой стороны, мы, возможно, решим, что модифицировать мышь жестоко по отношению к животному. (Надо сказать, что неприятие жестокости к животным — это отвращение нового рода, приобретенное, а не потерянное многими людьми за последние 200 лет.) А некоторые химеры, вероятно, будут запрещены потому, что вызовут слишком серьезные проблемы с человеческой моралью по отношению к людям и животным.
Я подозреваю — или по крайней мере надеюсь, — что по мере принятия подобных решений мы придем к более глубокому пониманию того, что значит быть человеком, и это будут не какие‑то незыблемые признаки, а сложное сочетание генов, свойств, факторов среды и культурных влияний. И если нам действительно удастся обрести эту мудрость, она может оказаться самым важным даром, который человек получил от E. coli
Глава 11. N равно единице?
Я СТОЮ ВО ДВОРЕ ДОМА зимней НОЧЬЮ и гляжу вверх на несколько ярких звезд, пытающихся заявить о себе в свете почти полной Луны. Я держу в руках чашку Петри с E. coli. Лунный свет просачивается сквозь путаницу голых кленовых ветвей и падает на агар — агар в чашке. В его лучах колонии бактерий испускают прохладное мутноватое свечение. Они выглядят как далекие миры и звезды, увеличенные каким‑то расфокусированным телескопом. Вот я и добрался до последнего вопроса о E. coli — варианта старого афоризма Моно: правда ли то, что все, что верно для E. coli, верно и для инопланетянина?
Однажды октябрьской ночью 1957 г. Джошуа Ледерберг тоже глядел на звезды. Он находился в Австралии в творческом отпуске. Ледербергу тогда было 32 года, но за его плечами оставалось уже больше десяти лет исследований, за которые в следующем году ему предстояло получить Нобелевскую премию. Объектом для большей части его исследований служила E. coli. Он открыл, что у бактерий бывает половое размножение, и воспользовался этим, чтобы составить первые генетические карты. Он подтвердил, что гены мутируют спонтанно, приблизив тем самым теорию Дарвина к современности. Вместе с женой он открыл вирусы, способные полностью слиться с хозяином, — E. coli. В значительной степени именно благодаря Ледербергу E. coli становилась стандартным инструментом для изучения молекулярной основы жизни; другие ученые тоже начинали использовать ее для расшифровки генетических кодов.
