Текст книги "Знание-сила, 2002 № 08 (902)"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 12 страниц)

Моя игра, его игра…

«Бутылка «Три звездочки» всегда с тобою – но я никогда не видел тебя пьяным. Ты умеешь ругаться очень сильными словами – но я никогда не слыхал их от тебя на снежной тропе. Почему наши юноши так не умеют?»

Эти слова встретились мне в детстве в одном из северных рассказов Джека Лондона. Их говорит старый индеец-проводник молодому англосаксу-землепроходцу. Тот пришел в Ледяную Страну за золотом и приключениями и подчинил этой священной (для него) жажде все прочие рефлексы своей богатой натуры. Не навсегда, конечно: вернувшись в родные теплые края, Джек Лондон сначала стал большим писателем, а потом умер, как обычный алкоголик.

Но пока он играл в СВОЮ игру – будь то в рыбачьем патруле или за рулем «Снарка» в Тихом океане, на просторах Аляски или перед чистым листом бумаги, – до тех пор «Три звездочки» оставались для американца приятной и безопасной безделушкой. Напротив, молодые индейцы соблазнялись «огненной водой» ради новых ощущений, сравнимых с охотничьим азартом, но дающихся гораздо меньшими усилиями и потому более притягательных. 1де теперь эти индейцы? Там же, где Джек Лондон; но от него остались книги, а от них – только диалоги в этих книгах.

Сто лет спустя компьютерная революция поставила всех нас перед сходным выбором. Навязать ли компьютеру СВОЮ игру или принять условия очередной ЧУЖОЙ игрушки и увлечься ею с детским пылом? Последствия того и другого решения легко предвидеть. Но сам выбор делается НЕ на основе прогноза, а инстинктивно: по силе или по слабости собственного духа в тот или иной момент жизни.

Например, для писателя персональный компьютер – это просто удобная пишущая машинка с емкой памятью и встроенным корректором орфографических ошибок. Историку нужно больше: ведь он не выдумывает своих героев произвольно и потому обязан хранить в памяти тысячи имен, десятки тысяч событий, дат и деталей. Когда не хватает своей памяти, тогда прибегаешь к ее искусственному расширению, вроде обычной энциклопедии или электронной базы данных. Вторая имеет важное преимущество: она содержит «записную книжку», которую можно заполнять собственными открытиями или гипотезами. Эта работа увлекает ученого гуманитария не меньше, чем игра в шахматы. Даже больше, если учесть, что здесь НЕ ВЕСЬ ансамбль фигур, полей и правил известен изначально. Недостающие элементы приходится открывать по ходу дела, как Джек Лондон или Олег Куваев осваивали мудрость снежной тропы на Аляске или на Чукотке.

А как относится к компьютеру современный математик или физик? Прежде всего, как к очень быстрой почте: любую информацию от коллег, рассеянных по всему земному шару, можно получить за считанные минуты или часы. Электронная почта превратила научное сообщество в постоянно действующий семинар или конгресс, где каждый не ленивый участник волен читать чужой доклад или произносить свое сообщение на ту тему, которая тебя более всего интересует. Не отпадает ли при этом потребность в ЛИЧНОМ общении с коллегами? Нет, конечно: без личного контакта и быстрого трепа о самых важных вещах тебя очень не скоро признают СВОИМ человеком. А без такого признания кто станет вылавливать твои письма из океана электронной почты? Репутация ученого человека есть его ценнейшее достояние; только в молодости она уступает по важности творческому энтузиазму работника, но позднее превосходит по весу и этот драгоценный ресурс.

Таково трудное счастье ВЗРОСЛЫХ людей, играющих с компьютером в СВОЮ игру и увлекшихся ею (от ЖИВОГО учителя, в ЛИЧНОМ общении) раньше, чем они впервые сели за компьютер. Но есть вторая категория компьютерных пользователей: за неимением своих, они готовы играть в ЧУЖИЕ игры, где-то кем-то когда-то изобретенные и заряженные в безличный компьютер в форме яркой, цветной и подвижной головоломки. Правила работы с нею не сложны; время пользования не ограничено; получаемое удовольствие не меньше и не больше, чем от чтения книжек «фэнтэзи» или от выслушивания анекдотов. Получается нечто вроде кубика Рубика, но с гораздо большим разнообразием позиций и операций…

Или просто легкий наркотик вроде пива? Кто-то идет за «Клинским» или за «Бочкаревым», другой садится за экран ради «Звездных войн». Не разделяется ли таким путем человечество на компьютерных пьяниц и алкоголиков? Один пьет, когда хочет, а когда не хочет, тогда не пьет. Другой пьет в обоих случаях и быстро выпадает из человечества, как исчезали многие индейцы, отведав алкоголя. Какая судьба ждет нас всех в бравом новом компьютерном мире? Как мы можем повлиять на выбор личной судьбы каждым из наших меньших братьев по разуму, будь то дети в семье или в школе, коллеги и студенты в общей трудовой упряжке?

Да самым прямым образом! Ведь ребенок или школьник, подросток или студент регулярно оказывается на распутье и принимает самостоятельное решение: в какую новую игру он БУДЕТ играть в свое удовольствие, в какую он ВЫНУЖДЕН играть под давлением обстоятельств, а какие игры он будет ИГНОРИРОВАТЬ в меру своих сил и возможностей… Тут любой пример старшего (или более удачливого) товарища может сыграть решающую роль – как вкусовая добавка к новой пище. С нею одна и та же каша может показаться вкусной или только съедобной, полезной или отвратительной. Мало что изменилось в этой вечной схеме со вторжением компьютеров в наш быт! Ведь и раньше дети и студенты решали: читать или не читать повесть о капитанской дочке или очередной учебник под влиянием людей-образцов. Если родитель или симпатичный учитель сам играет в эту игру с удовольствием и мне подает такой пример – значит, стоит испробовать это занятие!

Все это выглядит просто, пока не вспомнишь замечание мудрого Эйнштейна, что «постижение атома – детская игра по сравнению с постижением детской игры!». Например, школьники способны привыкнуть к атомной модели Резерфорда и Бора без всякого компьютера – в ходе словесной игры с учителем. Но эта игра протекает удобнее и быстрее при поддержке экранного тренажера: он наглядно покажет и перескок электрона с орбиты на орбиту и испускание фотона атомом, и поглощение нейтрона ядром – со всеми вытекающими последствиями…

Гораздо сложнее для школьника или для взрослого постичь динамику Французской революции. Тут тоже можно оживить сухой ряд имен и дат отдельными картинками: хотя бы портретами и автографами Наполеона в разных его возрастах или схемами битв при Маренго, Аустерлице и Бородино. Но как изобразить на экране ход МЫСЛЕЙ Наполеона перед решением о континентальной блокаде? Как смоделировать наглядно экономический кризис в изолированной Франции, который погнал Великую армию сперва через море – в Египет, затем через Пиренеи – в Испанию, а потом через Неман – в Россию? При этом завоевательное пьянство Республики переродилось в завоевательный алкоголизм Империи; вскоре последовали истощение державы и ее смерть, совсем как у настоящих алкоголиков вида Homo sapiens! Можно ли адекватно изобразить этот объективный процесс на экране, а затем облечь его в форму компьютерной игры, наподобие шахмат?

Ирис ТЭЙЛОР (Chris Taylor), автор Total Annihilation и Dungeon Siege, президент компании Gas Powered Games:

«Я не отрывался от компьютера сутками, в итоге дошло даже до того, что жена пригрозила мне разводом, если я не прекращу «эту порочную практику». М-да… Вы поняли, игры должны быть такими, чтобы вас к ним ревновали. К примеру, ваши любимые».

Ричард «Левелорд»» ГРЕЙ (Richard Bailey «The Levelord» Gray), автор Duke Nukem 3D, Scourge of Armagon, SiN, F.A.K.K.2, сотрудник компании Ritual Entertainment:

«Я бы определенно отсканировал в 3D весь Нью-Йорк, с точностью до мусора на мостовой и вони, выползающей из метро через люки и решетки. Не существует обстановки, более стимулирующей и вызывающей больше страха, чем Большое Яблоко. Каждый магазин и офис был бы живым и доступным. Игроку было бы разрешено делать все, что угодно. Такая игра походила бы на кинофильм «Warriors», воссозданный на ПК. Дело происходило бы ночью, и задачей было бы что-то вроде «пройти от Виллидж или Бэттери парк до самого Гарлема». При этом повсюду были бы разложены «подарки» – чтобы заставить вас побывать и в Вест– Сайде, и в Ист-Сайде. Банды, обитающие в каждом районе, нужно было бы обходить или… громить, стаи бешеных собак рыскали бы в парках,а табуныкрыс.. .контролирова ли бы канализацию и метро. Финальным боссом, разумеется, были бы голуби! И… о, да! Я бы обязательно вернул порнуху на 42-ю стрит».

Конечно, можно – и нужно, если ученое содружество и сословие учителей не готовы без боя отдать сферу компьютерных увлечений жуликам всех мастей. Есть один очевидный и вдохновляющий пример: вечные шахматы, одинаково увлекательные в виде деревянных фигурок или в виде рисунков на экране компьютера! Как сумели наши пращуры изобрести столь увлекательную и полезную игру? В чем ее притягательная суть для наших изощренных современников?

Самый простой ответ очевиден: шахматные позиции суть ИЕРОГЛИФЫ на экране, а сама шахматная игра сродни изучению китайской каллиграфии. Похоже, что АЛФАВИТНАЯ культура индийцев и европейцев оставляет недогруженной ту сферу человеческих интересов и способностей, которая на Дальнем Востоке занята с детства обычной китайской грамотой… До недавней поры эта лакуна заполнялась у нас немногими традиционными играми: картами и домино, шашками и шахматами. Но теперь появились компьютерные игры, и борьба с ними кажется столь же безнадежной, как попытки заменить латинским алфавитом традиционную китайскую грамоту. Нет! Одну иероглифическую ^игру можно вытеснить лишь ДРУГОЙ игрой того же сорта, но с ИНЫМИ знаками, несущими иные СМЫСЛЫ…

Этот факт знают по собственному опыту многие хорошие математики, чей интерес к шахматам тихо угас в том возрасте, когда они вдруг ощутили себя математиками: к ним пришли самостоятельные открытия! Автор этих строк пережил второе рождение в 15 лет – на математическом кружке. Тремя годами позже он оставил шахматы, вытесненные наглядной топологией еще более разнообразных фигур. Таков элитарный опыт; он дает стойкий иммунитет к большинству компьютерных игр. Как сделать этот опыт общим достоянием? Возможно ли это на практике?

Конечно, возможно: именно этого результата достигают хорошие лекторы в институтах и хорошие учителя в школах. Преподавая любую область науки, они не ленятся показать ученикам не только очевидный «фенотип» своей науки, но и ее скрытый от непосвященных «генотип». Например, за поиском Корней уравнения– многочлена скрывается Разложение многочленов на множители; процедура такого разложения непринужденно перерастает в общую Теорию Колец; сравнение свойств разных Колец быстро соединяет привычную Теорию Чисел с Теорией Функций и порождает Общую Алгебру, каждая ветвь которой от природы срослась с несколькими ветвями древа Геометрии… В итоге все эти слова обретают наглядные ОБРАЗЫ: с ними можно ИГРАТЬ в уме или на экране, кому как приятнее. Странно, что пока ни один алгебраист не изложил на общедоступном экранно-игровом языке доказательство пресловутой теоремы Ферма!

Впрочем, ее удалось доказать и без компьютера – одними «голыми мозгами», хотя эта работа растянулась на три столетия. Зато перевод чудовищно длинных текстов человеческого генома с языка ДНК на понятийный язык биологии, видимо, не допускает решения «в уме»: оттого биоинформатики и биоинженеры уже вовсю играют с компьютерами в игру «Жизнь», которая очень не скоро обретет законченные формы. То же самое проделывают математики со своей наукой, шахматные гроссмейстеры – со своим видом спорта. В сравнении с этими коллективными «метаиграми» обычные «Звездные войны» выглядят, как фруктовая жвачка в сравнении с хорошим обедом. Каждому едоку – свое блюдо! Но исход соревнования гастрономов определяют повара…

Вот он, решающий человеческий фактор: та игра побеждает в общем мнении, которую рекламируют более интересные АКТЕРЫ! Этот вид конкуренции столь же обычен в эволюции человеческого интеллекта, как рыночная конкуренция в эволюции мировой экономики. Или как конкуренция разных молекул РНК в аминокислотном «супе» древнего Океана Земли. В нем выжили те виды РНК, которые научились строить ОБЩУЮ ПАМЯТЬ: гигантскую матрицу ДНК, основу единой Биосферы. Не становятся ли сейчас компьютеры с их программным обеспечением очередным аналогом ДНК для всей человеческой Цивилизации?

Люди разного возраста и разных профессий играют и будут играть в очень разные игры: сей процесс предсказуем, ибо он устойчив и поэтому НЕ УПРАВЛЯЕМ. Но СПЕКТР наличных игр (или игрушек, или компьютерных наркотиков) доступен УПРАВЛЕНИЮ усилиями любых активистов; оттого эволюция нашей новой Игровой Вселенной НЕ ПРЕДСКАЗУЕМА. Зато можно ПОВЛИЯТЬ на нее своими усилиями – сознательно или бессознательно. Вот такая перспектива вырисовывается на множестве компьютерных экранов…

ВО ВСЕМ МИРЕ

Рыбе надо приказывать

В отличие от млекопитающих, регулирующих свою сердечную деятельность изменением пульса, то есть сердцебиения, рыбы реагируют на стрессовую ситуацию увеличенным выбросом крови. Известно, что у них сердце работает как простейший насос с однонаправленной циркуляцией. При сильном возбуждении, вызываемом стрессом, сердце рыбы сразу выдаст такой большой объем крови, что могут лопнуть жабры.

Учеными замечено: все это сопровождается выделением немалого количества эндокринных соединений типа кортизона. Механизм действия этих веществ точно такой же, как и у человека. Циркуляция веществ адреналина и кортизона, которые выделяются у рыб в ответ, к примеру, на прохождение мимо аквариума человека (наивно думающего, что рыбки не прочь с ним поиграть), доказывает наличие физиологически чувствительных свойств у наших самых меньших братьев.

Итак, если нежелательно связываться с природоохранными органами при ловле рыбы путем запрещенного взрыва тола, говорят, можно поймать ее, просто громко крикнув в воду: «Бу-у-у!». И рыбка сама прыгнет в сачок, подчинившись требованию зычного голоса.

Новому веку – новый транспорт

Примерно год назад человечество было заинтриговано изобретением устройства Ginger. Ходили слухи, что это – некое средство передвижения, аналогов которому не существует. Говорили, что оно положит конец эпохе автомобилей, затмит своей революционной простотой изобретение Интернета, станет так же необходим, как персональный компьютер, и обогатит Дина Кеймена, своего изобретателя, как Windows обогатил Билла Гейтса.

Недавно Ginger представили публике. Официальное его название – Segway Human Transporter, и он действительно перемещает людей в пространстве. Двухколесное устройство работает от батареек, рассчитано на одного человека, развивает скорость до двадцати километров в час, не имеет ни руля, ни тормозов, но при этом легко управляется и останавливается по первому требованию. Специальные сенсоры примерно сто раз в секунду измеряют расположение центра тяжести водителя, и на основании получаемых данных Ginger меняет направление и скорость движения.

Уже началось серийное производство этого транспортного средства. Инвесторы ожидают быстрых и огромных прибылей, заверяя, что через несколько лет Ginger станет основным городским средством передвижения, поставив власти перед необходимостью полной перепланировки городов, автомобили же будут использоваться только для поездок на большие расстояния.

Чтобы согласиться со всем этим, нужно как минимум на Ginger прокатиться. А пока только думаешь о том, куда девать сумки с покупками, что делать, когда надоест стоять, и как пользоваться Ginger холодной, снежной и скользкой зимой, когда нет ни крыши над водительской головой, ни обогревателя. Хотя это ведь только начало. Первые автомобили тоже были далеки от идеала.

Прорыв в исследовании протеина

Германским ученым из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге удалось на примере дрожжевого грибка Sacchar-omyces сегеvisae с невиданной ранее точностью исследовать процессы внутри клетки. Группа доктора Джулио Суперти-Фурги, доктора Гитты Нойбауэра и доктора Анне-Клауде Гавин идентифицировала 17 тысяч протеинов в дрожжевой клетке. Группа исследователей, в которую входят также ученые предприятия Cellzome, принадлежащего институту, проанализировала и охарактеризовала функции и взаимодействие 1440 дрожжевых протеинов. Это важный шаг на пути к всестороннему пониманию клеточной системы и новая веха для дальнейшего улучшения действия медикаментов. Взаимодействие всех 17 тысяч протеинов дрожжевой клетки будет изучено уже в этом году. По мнению Фридриха Лоттшпая, руководителя отдела протеиновой аналитики в Институте биохимии имени Макса Планка в Мюнхене, исследование выводит Германию в мировые лидеры в области исследования протеина.

Находка в Ватикане

Сенсационную находку сделали в одном из архивов Ватикана: в рукописи XVI века испанского иезуита Андреса Лопеса указывается местонахождение «золотого города» – мифического Эльдорадо. Этих сведений оказалось достаточно для того, чтобы известный польский путешественник Яцек Палкевич смог собрать более миллиона долларов и организовать международную экспедицию в район неизученных доселе лесов в окрестностях перуанской реки Мадре-де-Дьос. Среди участников экспедиции – многочисленные ученые из Италии, Польши, Перу, Бразилии и России.

От бани глупеют

Немецкий ученый Зигфрид Лерл полагает, что баня, особенно сауна, очень вредна для здоровья. По мнению исследователя, долгое пребывание в парной негативно сказывается на интеллектуальных способностях человека: от частого посещения бань люди просто глупеют. Как считает Лерл, после пребывания в бане мозгу человека требуется около суток на то, чтобы прийти в нормальное состояние и начать адекватно функционировать. Причин тому несколько: обезвоживание, маленькое замкнутое пространство, избыточное количество углекислоты в воздухе и практически полная неподвижность мышц тела.

В общем, посещение бань, по наблюдениям немецкого ученого, абсолютно не соответствует здоровому образу жизни. Ведь для того чтобы постоянно находиться в приличной интеллектуальной форме, требуются, наоборот, высокая влажность, физические упражнения и прохладный свежий воздух.

Антипокемон

В Японии придумали способ защитить детскую психику от вредного воздействия ярких картинок, мелькающих на телеэкране. Это будет сделано при помощи специального светофильтра. Просмотр современных мультфильмов вреден прежде всего для детей, страдающих эпилепсией.

Ученые из города Гифу, протестировав действие фильтра на «фоточувствительных» пациентах, обнаружили, что их изобретение на 95 процентов уменьшает проявление раннего признака начинающегося припадка, называемого фотопароксизмальным ответом. Действие фильтра основано на его способности блокировать прохождение длинных волн красного цвета и уменьшать яркость изображения. Именно эти факторы способны вызывать приступ.

Фильтр может быть использован в виде очков или установлен перед экраном телевизора. Любопытно, что изобретатели дали фильтру имя «Покемон» – по названию популярного мультсериала.

И снова: о наследовании приобретенных признаков

Памяти П. Г. Светлова

Михаил Голубовский

Слова заголовка у многих читателей невольно могут воскресить призрак Лысенко и вызвать воспоминания об учиненном им погроме генетики в бывшем СССР. После сессии ВАСХНИЛ 1948 года особые постановления КПСС повелевали развивать лишь «мичуринскую биологию», которая отрицала ведущую роль хромосом в наследственности, прокламировала всеобщность наследования приобретенных признаков и сопровождалась непрерывными безответственными авантюрами в сельском хозяйстве. Вряд ли стоит теперь доказывать, что лысенкоизм лежит вне рамок науки. Поэтому не следует смущаться, если некоторые утверждения Лысенко внешне могут совпадать с высказываниями ряда настоящих биологов, например Любищева. Ведь именно он был наиболее жестким оппонентом лысенкоизма, открыто называл советскую мичуринскую биологию смесью шарлатанства и невежества.

Отталкивание от всего, что связано с Лысенко, вполне оправдано. Лучше вычистить авгиевы конюшни, чем искать в их грязной мешанине крупицы похожего на истину. Но отторжение лысенкоизма как деспотической сталинской пародии на науку имело и некий побочный негативный аспект Многие общепринятые положения классической генетики, которые отвергал Лысенко, стали считаться абсолютной истиной.

Не удалось избежать предостережения: при борьбе с чудовищем самому не приобрести некоторые его черты. По себе помню, что большинство генетиков, и не только в России, при всяких сомнениях в абсолютности принципа ненаследования приобретенных признаков быстро впадали в состояние, близкое к «кипит наш разум возмущенный».

Познакомившись в 60-е годы со статьями Любишева, я пытался представить, почему же он, будучи одним из самых активных «самиздатных» критиков лысенкоизма в период с 1953 по 1965 годы (его статьи и письма были собраны в книге «В защиту науки», изданной под моей редакцией лишь в 1990 году), тем не менее не считал вопрос о наследовании приобретенных признаков уже окончательно решенным. Возвысив свой голос против монополии Лысенко, Любищев выступал в защиту науки как таковой, против утвердившегося в ней аракчеевского режима. В сфере же самой науки он следовал древнему принципу. Платон мне друг, но истина дороже. И поэтому не скрывал своих несогласий с генетиками и дарвинистами. «Старик» оказался прав. Действительность сложнее, нежели рассуждения по схеме «двух лагерей».

«История биологии не знает более выразительного примера многовекового обсуждения проблемы, чем дискуссия о наследовании или о ненаследовании приобретенных признаков», – это слова известного биолога и историка науки Л.Я. Бляхера. В истории науки, пожалуй, можно вспомнить аналогичную ситуацию с попытками превращения химических элементов.

Алхимики на протяжении нескольких веков верили в эту возможность, затем химия прочно утвердилась в постулате неизменности химических элементов. Д. И. Менделеев в начале XX века отказывался верить в возможность превращения элементов, хотя в пользу этого уже появились первые факты. Спустя 30 лет исследования по превращению элементов и анализа их эволюции в атомной физике и химии стали повседневностью. Кто же оказался прав в многовековом споре? Можно сказать, что на уровне химических взаимодействий действительно не происходит превращения элементов, а на атомном уровне – оно правило.

Напрашивается сравнение и с проблемой наследования приобретенных признаков. Если считать, что лишь хромосомы и структура ДНК определяют наследственную конституцию клетки или организма, а вновь возникающие наследственные изменения сводить только к мутациям, вызванным изменениями хромосомной ДНК, тогда проблему можно считать «закрытой». Не видно пути от признака к генам, аналогично тому, как свойства негатива не зависят от того, хорошо или плохо получилось фото (позитив).

И, тем не менее, старая проблема должна быть пересмотрена, нельзя сводить всю наследственную систему к структуре генов, расположенных в хромосомах. Наследственная система клетки (организма) включает не только структуру генетических элементов, но и динамические связи между ними и некоторые целостные свойства, характерные для каждого вида.

За 10-15 лет с начала 70-х годов облик генетики сильно трансформировался, многие классические положения были ревизованы. Степень трансформации можно, пожалуй, сравнить с резкой сменой в русском языке за два-три десятилетия – от старика Державина, конец XVIII века, к началу XIX века – время позднего Карамзина и молодого Пушкина. Или еще более резкое социальное изменение за одно десятилетие: Россия 1917 года и «советская Россия», СССР 1927 года.

Устойчивость двойной спирали ДНК в составе хромосомы оказалась вовсе не подобна устойчивости атома. Стабильность ДНК постоянно регулируется целой системой ферментов, за которые отвечают особые гены «домашнего хозяйства» и гены метаболизма ДНК. Продукты этих генов образуют белковые комплексы, которые зорко следят за устойчивостью каждого звена ДНК и непрерывно исправляют повреждения в них. Они же обеспечивают относительную надежность и точность воспроизведения молекул ДНК. Степень активности этих комплексов весьма чувствительна к физиологическому состоянию клетки. Устойчивость ДНК и темп ее мутаций могут в случае клеточного стресса (голодание, действие агентов, останавливающих деление) меняться в десятки раз. При этом активируются открытые американской исследовательницей Мак'Клинток семейства мобильных элементов, и клетка переходит в режим поиска, удачно названный «природная генетическая инженерия».

Геном содержит парный набор хромосом, и гены-гомологи, вопреки одному из основных менделевских постулатов, способны вести диалог, изменяясь сами или наследственно меняя партнера. Хромосомы и их элементы способны хранить память о том, побывали они в составе женского или мужского организма. Отдельные сегменты способны увеличиваться в числе, покидать лоно хромосомы, функционировать и воспроизводиться самостоятельно. Регуляция состояний генетических блоков, передаваемая в ряду поколений, образует мало исследованную сферу динамической или надгенной (эпигенетической) наследственности. Во многих случаях нельзя сказать, связан определенный наследственный признак (фенотип) с изменениями в тексте ДНК или с изменениями состояния данного участка хромосомы. Эти и другие открытия в молекулярной генетике привели к ревизии многих положений классической генетики. И, говоря юридически, «дело», стоящее в заголовке, принято к пересмотру по вновь открывшимся обстоятельствам.

Мобильность генома: единство целого при свободе частей.

Геном эунариот не является закрытой системой. Носители чужеродных ДНИ и РНК способны проникать в цитоплазму (а), затем происходит либо их исключение из состава генома, либо адаптация (6), когда они стабильно сосуществуют в цитоплазме генома-хозяина, переходя в разряд факультативных элементов. Геном эукариот устроен по принципу «единство целого при свободе частей». Р.В. Хесин впервые пришел к выводу, что благодаря мобильным элементам генофонды всех организмов потенциально объединены в один общий генофонд всего живого мира.

Молекулярные жирафы в духе Ламарка

Наследственная система – лишь часть организации клетки. В ней за последние два-три десятилетия открыта непредвиденная сфера сложности и координации, совместимая с компьютерной технологией и целеполаганием. Клетка непрерывно собирает и анализирует информацию о своем внутреннем состоянии и внешней среде, принимая решения о росте, движении, дифференцировке.

Клетки способны ответить на вызов среды активным генетическим поиском, а не пассивно ждать случайного возникновения мутации, которая будет угодна «всемогущему» отбору. Клеточный поиск может включать и создание новых текстов, и перемены в количественном составе и расположении генетических элементов, и запуск программ, координирующих одномоментно работу десятков генов, и создание новых устойчивых систем генной регуляции. Рассмотрим примеры.

Скажем, устойчивость клеток (организмов) к яду в некоторых случаях может повышаться в сотни раз, чего нельзя достигнуть никакой мутацией. Оказалось, что сегменты хромосом с геном устойчивости способны отрываться от своего лона, увеличиваться в числе (амплификация), воспроизводиться в цитоплазме в большом количестве, принимая разные внешние воплощения, вплоть до так называемых мини-хромосом. Чем больше доза яда, тем больше возникает защитных копий. В модельных опытах по химическому блокированию деления одноклеточного паразита лейшмании устойчивость этого простейшего организма к яду могла возрастать в 1000 раз! При этом доля размноженных сегментов с геном устойчивости достигала 10 процентов генома! Когда действие яда прекращалось, пропорционально уменьшалось число свободных копий. Но некоторая часть их оставалась в цитоплазме и после полного исчезновения яда. Это своего рода материализованная память о бывшем испытании. Когда возобновляли действие яда, оставшиеся защитные копии гена быстро преумножались (амплифицировались) по уже накатанному сценарию.

Позвольте, да это ж явная модель известной жирафы Ламарка!

По дарвиновской теории эволюции приспособительные преобразования создаются шаг за шагом путем отбора тех, у которых случайно возникли «нужные» наследственные изменения. Но это оказалось упрощением, совершенно неверным представлением о степени сложности клетки и ее способности к целесообразному поведен ию.

Цена дарвиновской селективной эволюции и время (число поколений), нужные для перебора случайных признаков, постоянно вызывали сомнение у биологов. С другой стороны, эволюционный сценарий Ламарка избавляет or унизительной необходимости верить, что «все живое лишь помарка за короткий вымороченный день». Вот почему Осип Мандельштам, который под влиянием своего друга эволюциониста Б.С. Кузина прочитал труды многих великих натуралистов, в своем поэтическом шедевре назвал Ламарка фехтовальщиком за честь природы. Выморочный день и помарка – это поэтические метафоры естественного отбора и борьбы за существование, в жертву которым должны приноситься живые организмы за каждый щаг эволюции.

В 1994 году к 250-му юбилею Ламарка (1744-1829) профессор Петербургского университета известный зоолог-эволюционист Лев Николаевич Серавин опубликовал вдохновенную статью, названную «Похвальное слово Ламарку». Он напомнил, что роль Ламарка в биологии колоссальна. Здесь и открытия в систематике животных, которые впервые были подразделены на две резко различные линии – позвоночные и беспозвоночные, и принцип биологического прогресса, свойственное живой природе повышение уровня организации («лестница существ Ламарка»), и первая, выдвинутая за 50 лет до Дарвина, теория эволюции путем трансформации видов, и, наконец, изобретение самого термина «биология». Но случилось так, что возобладала свойственная людям психологическая особенность упрощать явления подобно детям, дающим друг другу клички, выпячивая какую-либо одну внешнюю и порой маловажную особенность. Так и в случае с Ламарком – его вспоминают больше всего в связи с термином «ламаркизм», понимая под этим феномен наследования результатов упражнений или модификаций фенотипа, вызванных средой.

Но когда исследования перешли на молекулярный уровень, выяснилось, что граница между признаками и наследственными задатками здесь может быть зыбкой, в зависимости от того, что считать признаком. Например, число, клеточная топография и разные воплощения размноженных защитных внехромосомных сегментов ДН К при действии яда – это и наследственный элемент, и признак одновременно. В большинстве практических случаев можно исходить из того, что вызванные средой или физиологической нагрузкой вариации признака (к примеру мышцы тяжелоатлета) не наследуются, однако сложности возникают, если исследования переходят на клеточный или молекулярный уровень.