За порогом вражды - Вадим Иванович Назаров
И вот под впечатлением трудов Маргулис многие физиологи и биохимики занялись поисками фактов, которые говорили бы об автономии клеточных органоидов и их сходстве с ныне живущими безъядерными формами. Надо признать, что за последние годы они накопили солидный материал, но он оказался противоречивым. Одни факты как будто свидетельствовали в пользу симбиогенеза, другие — против.
"Героями" дня стали прежде всего хлоропласты. В них обнаружили свою ДНК, отличную от ядерной, свою систему синтеза белка вплоть до ферментов, сшивающих отдельные "кирпичики" в большую и сложную молекулу. Благодаря тому что все важнейшие механизмы жизнеобеспечения у хлоропластов "свои", они способны самостоятельно делиться и ритм их деления не подчиняется ритму деления ядра. И сами хлоропласты удалось наконец выделить из клетки и в течение нескольких поколений культивировать в искусственной среде. Все это дало основание говорить об автономии, или индивидуальности, хлоропластов и об их сходстве с эндосимбионтами. С другой стороны, те же ДНК и система синтеза белка оказались в хлоропластах удивительно сходными с аналогичными веществами сине-зеленых водорослей.
Нечто подобное можно сказать и о митохондриях. По своему биохимическому составу, строению и типу обменных реакций, не говоря уже о размере и внешней форме, они очень напоминают некоторые бактерии. Митохондрии, как и хлоропласты, тоже способны самовоспроизводиться делением.
На этом в общих чертах заканчивается перечень фактов, говорящих в пользу гипотезы. Впрочем, и они не безупречны. Если у водорослей и мхов можно четко проследить непрерывность деления хлоропластов, то наблюдать за этим процессом в живых клетках высших растений очень трудно и даже невозможно: размеры телец, из которых они образуются, настолько малы, что их почти не отличить от митохондрий даже в мощный электронный микроскоп. Попробуй разбери, из чего они образуются! Поэтому ряд ученых не без оснований сомневаются в самостоятельном размножении этих органоидов и склонны допускать, что их "рождает" ядро.
Кроме того, в последнее время исследователи все чаще стали убеждаться, что автономия у хлоропластов и митохондрий довольно куцая. Выявляется, что работа их генов все же контролируется "свыше": "верховная власть" ядра простирается на синтез многих белков, ферментов, на отдельные этапы фотосинтеза. Поэтому правильнее говорить о полуавтономии.
Биохимическое сходство хлоропластов и митохондрий с современными безъядерными организмами несомненно, но оно еще не доказывает их генеалогического родства. Сходство можно объяснить близостью состава всего живого, а также тем, что эволюция тех и других шла параллельными путями. Внешне кит похож на рыбу, но их глубокие внутренние различия стали хрестоматийным примером обманчивости первого впечатления.
Если быть логичными до конца, то придется согласиться с критиками симбиогенеза, что даже достоверно установленное образование каждого нового поколения органоидов от себе подобных (пли, как говорят ученые, непрерывность органоидов) еще не докажет их симбиотического происхождения и того, что ядерные произошли от безъядерных. Для этого нужны прямые наблюдения и эксперименты.
В этом смысле гораздо интереснее было бы выяснить, в какой мере безъядерные и ядерные водоросли способны вступать в симбиоз сейчас — как друг с другом, так и с разными беспозвоночными животными. Важно было бы понаблюдать, какие у них происходят при этом изменения, и попытаться подробно описать все этапы, ведущие к постоянному эндосимбиозу. Замечательно, что не так давно цельные и нормально функционирующие хлоропласты были обнаружены в коловратках и некоторых моллюсках. К сожалению, однако, такие факты единичны и специалистов, которые всерьез изучают мутуалистические связи водорослей с животными, очень мало.
Есть и еще одно слабое место в теории симбиогенеза. Рассуждая о путях возникновения сложной клетки — структурной единицы всех животных и растений, она оставляет в стороне вопрос о том, как появились исходные организмы. Откуда взялась чудодейственная зеленая "кормилица", превратившаяся в хлоропласт, откуда появилась проворная спирохета, преобразовавшаяся в двигательный жгутик? Сейчас трудно предсказать, к каким окончательным выводам придет биология, но, даже если когда-нибудь в будущем теория симбиогенеза и подтвердится, эти вопросы останутся в ней зияющими провалами, смыкающимися с. неизвестным.
По поводу неясной судьбы теории симбиогенеза вряд ли, однако, стоит сокрушаться. Ведь и без нее симбиоз и взаимопомощь прочно утверждаются в науке как могучие "кормчие" в историческом потоке жизни.
Глава одиннадцатая
ПРОБЛЕМЫ "ОТ МАЛА ДО ВЕЛИКА"
Беспокойство —
Это свойство весны,
Беспокоиться всегда мы должны,
Ибо спеси мы смешной лишены,
Что задачи до одной решены.
Леонид Мартынов
Двадцатый век — эпоха нескончаемого дробления всех наук.
В биологии, например, можно насчитать уже больше сотни разных подразделений. Образно говоря, чуть ли не каждое насекомое требует теперь для себя собственной науки.
В целом в такой тенденции нет ничего надуманного. Она естественно отражает все более глубокое проникновение науки в сущность явлений. В наше время, когда ученые докапываются до глубин и истоков самых сокровенных процессов, стараясь выразить их на языке молекул и атомов, то, что раньше казалось простым, предстало настолько головокружительно сложным, что изучение таких вещей по силам лишь узким специалистам.
Считается, что любая область познания может претендовать на положение самостоятельной науки, если у нее есть свой предмет, который она изучает, свои методы и задачи. Разве симбиотические союзы живых существ — малый или нечетко очерченный предмет, не достойный специального изучения? Ведь они составляют важный раздел экологии — науки, прогресс которой ныне связывают с судьбой самого человечества.
Впрочем, имя новой науки о симбиозах уже существует — незатейливое, но вместе с тем солидное и какое-то всеобъемлющее. К основе слова "симбиоз" прибавили обычное греческое "логос" (наука), и получилось "симбиология". Этим благозвучным названием довольно часто пользуются зарубежные ученые, особенно американские.
Тем, что оно начинает звучать с запозданием (и пока достаточно робко), по отношению к организмам-союзникам допущена известная несправедливость. Скажем, для изучения паразитов давно существует специальная наука — паразитология, которая уже накопила огромный материал. Выходит, что ученые своим вниманием к паразитам оказали им больший "почет", чем существам, демонстрирующим согласие!
Тому есть веская причина. Преимущественное внимание к паразитам объясняется тем, что их вред имел для человека и его хозяйства слишком большое значение. До известной поры человек меньше помышлял о наступлении на природу и был больше поглощен заботой о самосохранении перед лицом враждебной ему стихии. Можно сказать, что он занимал оборонительную позицию.
Иное дело в век научно-технической революции и истощения природных богатств. Теперь человека все больше интересует, как применить действующие в живой природе принципы в его собственной деятельности и как поставить себе на службу те процессы, которые
