Текст книги "Знание-сила, 2001 № 02"

Автор книги: авторов Коллектив

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 14 страниц)

Может, это следствие каких-то ультраслабых взаимодействий, не ощущаемых нашими приборами и чрезвычайно медленно убывающих с увеличением расстояний? Или мы встречаемся тут с какими-то принципиально новыми формами организации материи?

Фракталы имеют склонность к повторению своей структуры на каждом новом этаже, поэтому не получится ли так, что на некотором очень большом расстоянии плотность вещества Вселенной снова начнет возрастать, повторяя структуру атома, где между центральным ядром и периферической оболочкой имеет место «провал» плотности, на много порядков превосходящий по своей протяженности размеры ядра? Свсрхатомарная материя, живущая в чрезвычайно медленном с нашей точки зрения темпе. Но тут мы выходим далеко за рамки современной науки…

НОВЫЙ ГУТЕНБЕРГ

Голос по электропроводам

Если коммерческие испытания пройдут успешно, то, возможно, уже к середине 2001 года мы станем свидетелями новой революции в области доступа в Интернет* Технология Powerline компании Oneline позволяет передавать телефонные разговоры и пересылать информацию через линии электросвязи.

Не один раз уже предпринимались попытки организовать доступ в Интернет по электропроводам, но каждый раз они наталкивались на различные препятствия. Последний раз этим нелегким делом занялась известнейшая телекоммуникационная компания Nortel, но споткнулась о … британские уличные фонари. В процессе испытаний в английском городе Манчестере оказалось, что некоторые передаваемые частоты начали интерферировать с обычными уличными фонарями, которые по случайности испускали излучение на тех же частотах. Проблема состояла в том, что возникала возможность «прослушивания» передаваемых разговоров. Кроме того, передаваемые сигналы влияли на качество сигналов приема радиостанций ВВС и английской службы спасения. Способов обойти эти проблемы сразу найти не удалось, кроме предложения шифровать все передаваемые разговоры или уговорить радиостанции сменить частоты вешания. Поэтому в конце 1999 года проект Nortel был заморожен.

Однако в октябре 2000 года история опять появилась на свет, когда не менее известная финская телекоммуникационная компания Sonera в сотрудничестве с молодой немецкой фирмой Oneline AG (www.onelinea

[Закрыть]g.de) объявила о начале испытаний технологии Powerline. Испытания будут проводиться в Финляндии. Основная цель – установить технический и коммерческий потенциал использования для доступа в Интернет имеющихся линий электросвязи и домашних коммуникаций. Технология DPL (Digital PowerLine) позволяет передавать телефонные разговоры и пакеты данных через линии электросвязи. Такой способ передачи данных отличает низкая стоимость, к тому же последствия внедрения новой технологии будут очень серьезными, поскольку линии электросвязи распространены в мире больше, чем телефонные линии.

Если испытания пройдут успешно, то поставщики электроэнергии, владеющие инфраструктурой электрических сетей, сделают все возможное, чтобы завладеть пользователями Интернета. Потенциал технологии огромен – дешевая возможность коммерческого предоставления мегабитного доступа везде, где только есть электрические сети. Для сравнения напомним, что современные модемы позволяют получать информацию из Интернета со скоростью раз в 30 меньше. Это автоматически означает, что в странах с плохо развитой системой коммуникаций (к которым, несомненно, относится и Россия) такая технология может совершить настоящую революцию в мире услуг доступа в Интернет. В особенности это касается удаленных регионов, которые обычно снабжены системой электрических линий.

У этой технологии есть и еще один интересный аспект. Когда она воплотится в жизнь, можно будет присвоить каждой электрической розетке собственный Интернет-адрес и посылать на него сообщения в форме электронной почты, отдавая команды на выполнение той или иной операции.

Технология DPL позволяет без проблем передавать два трафика – данные и электроэнергию – с помощью низкочастотных сигналов для передачи электроэнергии и высокочастотных для передачи данных. Рядом с электросчетчиками в домах помещаются специальные модули для фильтрации сигналов. Они посылают электрические сигналы на розетки, а трафик данных – на специальные сервисные модули, которые представляют собой устройства, обеспечивающие каналы для передачи данных, голоса, видео и т.д.

Чтобы продвигать на рынок технологию Powerline, два промышленных форума стремительно разрабатывают новые стандарты домашних сетей и доступа в Интернет. К ним относится PLC (Powerline Communications) Forum и HomePlug Powerline Aliance (группа, сформированная для развития домашних сетевых технологий, основанных на технологии powerline telecom). Последний альянс включает такие транснациональные корпорации, как 3Com, Texas Instru-menls и Cisco Systems. В процесс испытаний уже вовлечены более десяти крупнейших европейских компаний, таких как France Telecom, Endesa (Испания) и Enel (Италия).

Общий интерес вполне понятен: количество электрических розеток существенно превосходит количество телефонов. Европа оказалась впереди в испытании этой технологии по целому ряду причин, одна из которых состоит в том, что здесь к одной трансформаторной будке обычно подключено 300-400 домов, в то время как в США – всего пять-шесть. Это означает, что стоимость внедрения данной технологии в Европе будет существенно ниже. Кроме того, в США стремительными темпами развивается другой вид широкополосного доступа – по кабельным сетям, а в Европе он непопулярен. В США 60 процентов сетей подключено к кабельному телевидению, поэтому там гораздо дешевле развивать технологии кабельного доступа и рынок США неперспективен для DPL-технологии.

По материалам Интернета подготовил Александр Алешин.

ФОКУС

Фотонные кристаллы

Все большее число специалистов видят в фотонных кристаллах будущее оптической связи, а некоторые – и вычислительной техники вообще. Если использовать для передачи сигналов не электрический тою а свет, то есть надежда достичь тактовых частот порядка 1000 ГГц.

В 1998 году западные информационные агентства сообщили, что в лаборатории Sandia National Laboratories, принадлежащей американскому Департаменту энергетики, разработана новая «светоизгибаюшая» (light bending) технология, которая в недалеком будущем найдет применение в телекоммуникационных сетях. Микроскопическая трехмерная структура (получившая название фотонной решетки) создана на основе кремния и позволяет передавать когерентный свет в оптическом диапазоне длин волн с минимальными потерями. Эффективность передачи составляет 95 процентов, что значительно превосходит показатель стандартных свето1 предающих сред (около 30 процентов), используемых в настоящее время. При этом можно направлять лучи по сложной траектории, содержащей «изгибы», практически под прямым углом в заданную точку. Решетка представляет собой пачку тонких кремниевых двухмерных дифракционных решеток, каждый слой которой повернут на 90 градусов относительно соседнего. Для создания работающей «фотонной решетки» достаточно десяти таких слоев.

При взгляде через микроскоп фотонная решетка похожа на подготовленный костер, сложенный «колодцем». Она обладает уникальной способностью изгибать траекторию световых волн определенной частоты практически в любом направлении и практически без потерь. Это изобретение может привести к существенному прогрессу в области телекоммуникаций и оптических компьютеров.

Решетка из перекрестных диэлектрических полосок является «идеально» отражающей средой для световых волн определенного диапазона частот, который называется «запрещенной зоной». Световые волны этого диапазона не могут распространяться внутри решетки, а при наличии внутри нее полостей или нерегулярностей оказываются «захваченными» такими «ловушками». Создавая цепочки нерегулярностей, можно формировать световедущие каналы, при помощи которых открывается возможность изменять направление световых волн даже на острые углы. Потери на изгиб в таких устройствах практически отсутствуют, а радиус изгиба в пять-десять меньше, чем в использующихся сейчас устройствах интегральной оптики.

Идея фотонной решетки была предложена еще в 1987 году Эли Яблоновичем, работающим сейчас профессором в Калифорнийском университете. Первый фотонный кристалл размером с бейсбольный мяч был создан в 1990 году, он управлял микроволновым излучением. Тогда же был создан кристалл размером уже с шарик для пинг-понга (в университете штата Айова), он тоже работал в микроволновом диапазоне. Первые кристаллы-решетки собирались вручную из обычных металлических иголок. В том же направлении работала и группа Иоаннопулоса в Массачусетсском технологическом институте.

Главное достижение лаборатории Sandia – технологический прорыв в область нанометровых трехмерных структур. Об открытии было объявлено 16 июля 1998 года, оно запатентовано, есть уже предложения от крупных промышленников, готовых организовать коммерческое производство. Современные решетки, созданные там Шоном Лин и Джимом Флеммингом, успешно работают в инфракрасном диапазоне (длины волн около десяти микрон). Мало того, исследователи не останавливаются на достигнутом и изготавливают решетку для полуторамикронных длин волн – именно в этом диапазоне сегодня передается информация по волоконно-оптическим кабелям. «У меня нет сомнений в том, что группа Лина добьется успеха еще в этом году», – говорит профессор Вильнев из Массачусетсского технологического института.

Такая уверенность основана на том, что в лаборатории Sandia очень развита технология изготовления микроструктур из кремния, похожая на ту, что обычно используют при производстве компьютерных чипов. Многослойная кремниевая «вафля» покрывается двуокисью кремния, затем в нем процарапываются канавки, которые заполняются полисиликоном. Слой полируется, и на него накладывается следующий с полосками в перпендикулярном первым направлении. После построения десятка или более слоев двуокись кремния вытравляется при помощи кислоты, и остается объемная решетка из полисиликоновых полосок толщиной 1,2 микрона и высотой 1,5 микрона с расстоянием между ними в 4,8 микрон. На шестидюймовом чипе можно разместить десяток тысяч таких решеток.

Подобное достижение означает революционный прорыв в создании оптического компьютера, мечты о котором давно будоражат умы изобретателей. Одним из главных препятствий на пути его создания была невозможность изгибать траектории лучей света на большие углы на малых расстояниях. Ведь если заменить провода в современных чипах световодами, то в устройстве размером со спичечный коробок световоды придется изгибать миллионы раз.

Первое применение фотонного кристалла – создание световсдуших каналов. Современные свстовсдущис каналы на основе оптического волокна не могут иметь крутых изгибов из-за недопустимого увеличения потерь, вызванного нарушением полного внутреннего отражения в них. Световедущие каналы в фотонном кристалле основаны на другом принципе: практически идеальное отражение света под любым углом от стенок световедущего канала обеспечивается наличием «запрещенной зоны» для световой волны передаваемой частоты, препятствующей проникновению света в глубь фотонного кристалла.

Второе применение – это спектральное разделение каналов. Во многих случаях по оптическому волокну идет не один, а несколько световых сигналов. Их бывает нужно рассортировать – направить каждый по отдельному пути. Например – оптический телефонный кабель, по которому идет одновременно несколько разговоров на разных длинах волн. Фотонный кристалл – идеальное средство для «высечений» из потока нужной длины волны и направления ее туда, куда требуется.

Третье – кросс для световых потоков. Такое устройство, предохраняющее от взаимного воздействия световых каналов при их физическом пересечении, совершенно необходимо при создании светового компьютера и световых компьютерных чипов.

Специалисты по волоконной оптике сразу заинтересовались фотонными кристаллами, разглядев самые разные перспективы их использования для увеличения пропускной способности сетей. Чтобы увеличить объем передаваемых по волоконным световодам данных, надо создавать как можно более короткие оптические импульсы. Это определяется временем срабатывания эмиссионых диодов. Вторая проблема – волоконные световоды прозрачны в малом диапазоне длин волн. Третья проблема – на выходе информационных каналов требуются узкочастотные оптические фильтры и высокоскоростные оптические переключатели – своеобразные интегральные оптические схемы. Для них нужно создавать миниатюрные плоскостные волноводы.

Фотонные кристаллы могут помочь решить все эти проблемы. С их помощью можно сузить диапазон длин волн излучения в полупроводниковых лазерах и эмиссионных диодах или создать оптические фильтры с высокой селективностью. Главный недостаток существующих эмиссионных диодов и полупроводниковых лазеров в том, что они испускают фотоны в большой телесный угол и в широком частотном диапазоне. На основе фотонных кристаллов можно создать зеркало, которое будет отражать определенную волну света для любого выбранного угла и направления.

Такие трехмерные зеркала были созданы в 1994 году в лаборатории Эймса (США) для СВЧ-волн. Для более коротких длин волн их разработали специалисты из Голландии и США. Эти структуры представляют собой специально уложенные кремниевые полоски – для СВЧ-волн – или специальным образом ориентированные крошечные (меньше микрона) кварцевые сферы в некотором коллоидном веществе.

Еще одна перспективная технология в волоконной оптике – скоростные солитонныс линии связи, которые отличаются от обычных высокой помехоустойчивостью и низким уровнем шумов. Солитоны – это устойчивые уединенные гребни волн, которые распространяются в среде как частицы. При взаимодействии друг с другом или с другими возмущениями они не разрушаются, а расходятся, сохраняя свою структуру неизменной. Разработка таких терабитных линий связи финансируется министерством телекоммуникаций Японии в размере около 4 млрд долларов в год. Программа была начата в 1996 году и рассчитана на десять лет. В ней принимают участие все крупнейшие японские высокотехнологичные компании. К 2006 году планируется получить готовые к эксплуатации солитонные линии протяженностью до 10 тыс. км. К сожалению, о российских разработках в этой области нам ничего неизвестно.

По материалам зарубежной печати подготовил Александр Ломоносовский.

НОВОЕ О СТАРОМ

Рафаил Нудельман

Реабилитация Ламарка?

Эксперименты, о которых рассказывается в статье, дают возможность предположить, что эволюция – ради каких-то еще непонятных целей – позаботилась о дополнительных, кроме генетического, путях наследования.

Так что. возможно. Ламарк был хоть отчасти прав?

Мыши в клетке выглядели очень странно. Их окраска варьировала от ярко– желтой до пятнистой. Между тем все они принадлежали к одной генетической линии, а значит, должны были, казалось, выглядеть совершенно одинаково. Их потомство тоже вело себя странным образом. Окраска новорожденных мышат почему-то куда больше зависела от окраски матери, чем отца: у пары «желтая мать – пятнистый отец» рождалось больше желтых детей, а у пары «пятнистая мать – желтый отец» – больше пятнистых. А ведь, по генетическим законам Менделя, окраска детей в каждой такой паре должна была распределяться по законам случая, то есть желтых и пятнистых мышат должно было быть поровну. Короче, мыши Эммы Уайтлоу, биохимика из Австралийского университета в Сиднее, явно вели себя «не по правилам». Что это означало? Крах всех представлений молекулярной генетики?

Проведя тщательные исследования, Уайтлоу и ее коллеги установили, что это не так. Первая часть наблюдений – различная окраска исходных мышей – могла быть объяснена в полном согласии с молекулярно-генетическими законами. В клетках мышиных волос имеется особый ген, именуемый «agouti», который «заведует» окраской волос. Как известно, гены выдают клетке инструкции на производство определенных белков. Ген «agouti» кодирует производство белков-пигментов, создающих желтую окраску мышиной шерсти. Но, оказывается, он может работать по-разному, то есть более или менее энергично, и это зависит от приказов соседнего с ним участка ДНК, именуемого «регулятором».

В свою очередь, приказы «регулятора» меняются в зависимости от того, насколько он «метилирован», то есть сколько к нему присоединено метиловых групп. Изменение числа таких групп в регуляторе меняет активность работы гена окраски. В каждой индивидуальной волосяной клетке регулятор гена окраски метилирован по-разному. Там, где ген окраски работает менее активно, пигментный белок вырабатывается в меньших количествах. Такие волосики, естественно, окрашиваются слабее, а то и вообше остаются бесцветными. В результате мышиная шерсть становится пятнистой.

Отсюда понятно, что характер окраски каждой данной мыши определяется распределением метиловых групп в регуляторах всех ее волосяных клеток. Такое распределение, или, как говорят, «схема метилирования» складывается в ходе созревания и сохраняется у мыши всю ее жизнь. Оно отличает ее от других мышей, хотя все гены, включая ген окраски, у них одинаковы. Никакого противоречия с молекулярной генетикой здесь нет. Гены окраски у остаются одинаковыми, но у каждой мыши имеется своя схема регулирования их активности в той или иной клетке. Чтобы отличить эти отличия в регуляторах от отличий в самих генах, их называют «эпигенетическими различиями» или иногда «эпигенетическими мутациями». Греческая приставка «эпи», означающая «вовне», «рядом» и т.п., используется, чтобы напомнить, что речь идет всего лишь о различиях, имеющих меето где-то рядом с генами, около них, но не в них самих.

Выяснив, что различие окраски подопытных мышей вызвано разницей в схемах регулирования гена окраски, Уайтлоу и ее коллеги, надо думать, вздохнули с облегчением – они оказались на знакомой почве. Исследование процессов регуляции генной активности – целое направление молекулярной биологии, созданное еще в 1960-е годы Жакобом и Моно и энергично развивающееся сегодня. В ходе этого развития уже установлено, что природа создала множество самых поразительных по тонкости и сложности способов такой регуляции. Метилирование – один из этих способов и притом весьма распространенный.

Оно отличается тем, что это единственный способ регуляции, который позволяет объяснить явление «клеточной памяти». Выше было сказано, что ген окраски в разных волосяных клетках мыши активирован по-разному, и это вызывает их разную пигментацию (окраску). Но ведь эти клетки не бессмертны – они рождаются, живут, а потом делятся. Тем не менее окраска мыши не меняется на протяжении ее жизни. Это значит, что каждая дочерняя клетка-волосок запоминает, а проще – наследуетту степень метилирования, какая была у клетки-матери.

Однако в эксперименте Уайтлоу было обнаружено принципиально иное. Различные «схемы метилирования», то есть эпигенетические различия между мышами, наследовались их потомками. Подобное явление еще никем не наблюдалось, и объяснить его было затруднительно. Объясним, в чем тут трудность. Мыши – это млекопитающие. А у млекопитающих половые клетки, из которых впоследствии образуются потомки, формируются еще в эмбриональном состоянии и после этого изолируются от остального организма. Эти клетки не могут воспринять от родительского организма информацию о том, что с ним произошло после их изоляции, в частности о том, какая «схема метилирования» в нем сложилась. Это создает непреодолимую, казалось бы, преграду на пути передачи «схемы метилирования»: она может передаваться внутри организма от одного поколения его телесных клеток к другому, но не может проникнуть в его половые клетки и с их помощью передаться потомку. Как выразился некий биохимик, «половые клетки оказываются весьма эффективной посудомоечной машиной, которая удаляете генетических тарелок все следы эпигенетических модификаций».

Значение эксперимента Уайтлоу состояло в том, что он показал принципиальную преодолимость этого препятствия, то есть возможность наследования эпигенетической специфики не только в коллективе клеток одного организма, но и в цепи «родитель – потомок». Однако механизм такого наследования экспериментаторам объяснить не удалось.

Надо сказать, что в последние годы сообщения о случаях наследования эпигенетических признаков (или «эпигенетических мутаций») начали появляться в научной печати все чаще. Но до сих пор это были исключительно эксперименты над растениями, плодовыми мушками-дрозофилами или дрожжами. Работа Уайтлоу особенно взволновала биологические круги, потому что была первым убедительным подтверждением того, что феномен наследования эпигенетических мутаций существует также у млекопитающих.

Эти результаты были вскоре подтверждены последующими экспериментами. В одном из них, проделанном той же группой, в одну из хромосом генетически идентичных мышей был введен дополнительный ген, вызывающий образование особого вида красных кровяных клеток. Как и ожидали экспериментаторы, активность этого гена у разных мышей оказалась различной: одни мыши стали вырабатывать до сорока процентов кровяных клеток нового вида, а другие почти ничего. Проверка показала, что результат (как и разная окраска тех же мышей в предыдущем эксперименте) объясняется разными «схемами метилирования» регуляторов этого гена у разных мышей. Эти эпигенетические различия и в данном случае оказались наследуемы: «схемы метилирования» у потомков (судя по составу их крови) в точности повторяли таковые у родителей.

Однако устойчивость такого наследования оказалась не очень высокой. Эпигенетические различия между мышами продержались всего три поколения, у мышей четвертого поколения состав крови стал одинаковым. Более того, эти мутации оказались обратимыми. Когда мыши второго поколения (с подсаженным геном) были скрещены с мышами, не подвергшимися генной пересадке, это тотчас привело к исчезновению у потомства каких бы то ни было различий в составе крови. Этот результат позволяет думать, что эпигенетические различия, в отличие от генетических, представляют собой нечто характерное лишь для данной особи и сохраняющееся только на протяжении ее жизни, хотя иногда, в каких-то особых условиях, передающееся по наследству, но в ограниченном числе поколений.

В последнее время, однако, появились свидетельства того, что в некоторых ситуациях эпигенетические различия могут настолько закрепляться и углубляться от потомка к потомку, что в конце концов способны привести к образованию нового вида. Такую возможность подтверждает и недавний эксперимент американской исследовательницы Ширли Тильгман и ее коллег из Принстонского университета. Эти ученые скрестили две родственные линии мышей и получили гибрид, отличающийся аномальным ростом. Как им удалось показать, эта особенность роста гибрида, отличающая его от обоих родителей, была вызвана тем, что в ходе скрещивания произошло резкое нарушение эпигенетических особенностей, свойственных каждому из родителей (в данном случае это были так называемые импринтиговые особенности, отличающие в организме потомка материнские гены от отцовских). Как считает Тильгман, это могло бы объяснить известные случаи очень быстрого возникновения новых видов, не объяснимые с позиций чисто генетических мутаций (которые обычно происходят очень редко).

Еще несколько лет назад термины «эпигенетика», «эпигенетические различия», «эпигенетические мутации» были известны только очень узким специалистам. С тех пор границы их применения резко возросли. Молекулярный биолог Эрик Зелкер из университета штата Орегон (США) считает, что «становится все более очевидно, что эпигенетические различия и механизмы их образования играют важную, иногда даже критическую роль в биологии». Как мы видели, «эпигенетическими» факторами может объясняться появление новых признаков, действие импринтных генов и т.д. А Майкл Балтер, автор недавней обзорной статьи по эпигенетике, пишет: «Эпигенетические воздействия на гены, например «подавление» генной активности с помошью присоединения метиловых групп к отдельным участкам ДНК, могут оказывать влияние и на целый ряд других биологических процессов, вплоть до развития организмов и возникновения рака».

Что касается рака, то здесь амбиции эпигенетиков подкрепляются недавней гипотезой известного американского биолога Питера Дюсберга, согласно которой эта болезнь тоже вызывается эпигенетическими причинами, хотя в данном случае и не метилированием. Дюсберг уже прославился выдвинутой им более десяти лет назад (и позже убедительно опровергнутой) альтернативной теорией, утверждавшей, что СП ИД вызывается не вирусом, а определенными лекарствами. Его новая гипотеза имеет столь же вызывающе радикальный характер. Она полностью отвергает какую-либо связь между раком и генетическими мутациями. Дюсберг обращает внимание на тот известный факт, что в клетках многих видов раковых опухолей обнаруживается аномальное число хромосом. Он утверждает, что эта аномалия может вызываться канцерогенными веществами и в свою очередь оказывать влияние на работу генов. (Такое влияние было бы эпигенетическим, поскольку оно вызвано не изменением внутри генов, не генетическими мутациями, а фактором, внешним по отношению к самим генам.) По мнению Дюсберга, добавление или удаление целой хромосомы должно очень резко изменить сложнейшую и тончайшую систему взаимодействия концентрации тысяч белков. В резулыате этого клетка может потерять контроль над координацией идущих внутри нес биохимических процессов, а это приведет к тому, что се деление и рост станут неуправляемыми и она переродится в раковую.

Как бы ни относиться к этим размашистым эпигенетическим гипотезам и претензиям, несомненным является, что нынешний взрыв интереса к эпигенетическим феноменам не случаен. Подтверждением этого является тот факт, что на недавнем организационном совещании нескольких крупнейших научных центров Европы было принято решение о создании Европейского эпигенетического консорциума. Первой задачей консорциума будет изучение тех различных способов, которыми обычно метилируются регулировочные участки самых важных генов. Как надеются организаторы, это может пролить свет на некоторые аномалии развитии организма и его склонность к тем или иным заболеваниям. Но эти эпигенетические различия имеют не только практическую, но и теоретическую важность. Обнаруженное группой Уайтлоу наследование таких различий, с рассказа о котором мы начали нашу статью, способно существенно расширить современные представления об изменчивости и наследственности, а тем самым о природе эволюционного процесса в целом.

Со времен Дарвина и Мендели биологи утвердились в представлении, что в эволюции нет места так называемому наследованию приобретенных признаков и что говорить об этом – значит возвращаться к Ламарку. Жан-Батист Ламарк (1744 – 1829), одним из первых выдвинувший мысль о естественном ( в отличие от сверхъестественного, божественного) характере эволюции, полагал в то же время, что потомки наследуют те изменения (признаки), которые родители приобрели в течение своей взрослой жизни. Он иллюстрировал это примером жирафы, которая всю жизнь вытягивает шею, чтобы достать все более высокие древесные листья. По Ламарку, приобретенное таким образом небольшое удлинение ее шеи должно передаваться потомкам, и именно это постепенно привело к появлению нынешних долгошеих жираф. (Отсюда, в частности, можно было заключить, что животные сами и целенаправленно совершенствуют себя, и такое наивное объяснение оказалось столь соблазнительным, что даже полтораста лет спустя Трофим Лысенко мог еше провозглашать с академической трибуны: «Клетка не дура! Клетка сама знает, как ей меняться!»).

Позже эти представления Ламарка были отброшены, поскольку наблюдения и исследования подтвердили правоту альтернативной, дарвиновской теории эволюции. Как известно, дарвинизм отрицает возможность целенаправленного изменения живыми существами самих себя. По Дарвину, небольшие изменения происходят в животном мире сами собой, совершенно случайно, непреднамеренно и ненаправленно, поэтому одни из них мог ут вести к «улучшению» животного (в смысле его лучшего приспособления к окружающей среде), другие – к его «ухудшению», а то и просто к гибели (и таких даже намного больше), а третьи оказываются «нейтральными»; решает же судьбу животных сама среда, то есть природа посредством «естественного отбора», как бы отбирая тех, кто по счастливой случайности оказался наиболее приспособленным к ней, и вознаграждая их тем, что их потомство, получившее в наследство от родителей эту «приспособленность», постепенно становится численно преобладающим в популяции.

Как подтвердили бесчисленные эксперименты, позже обобщенные в фундаментальных представлениях молекулярной биологии, передаются по наследству лишь те приспособительные признаки, которые запечатлелись в генах в виде генетических мутаций. И вот теперь эксперименты Уайтлоу и других исследователей эпигенетических различий показали, что такие различия тоже способны передаваться по наследству, хотя они и не закреплены в генах. Как легко видеть, наследование таких различий отчасти сходно с наследованием приобретенных признаков, по Ламарку. Ведь та специфическая «схема метилирования», которая характерна для каждой мыши в опыте Уайтлоу, «приобретена» ею в ходе ее индивидуального развития. Конечно, здесь нет и речи о каком– то целенаправленном «стремлении» организма сохранить и передать приобретенные им в ходе жизни признаки. Но оказывается, что некоторые такие признаки (в данном случае «схема метилирования») в определенных условиях действительно наследуются. Это можно истолковать в том смысле, что эволюция ради каких-то еще непонятных целей позаботилась, чтобы, кроме основного, генетического пути наследования, живые существа имели про запас на какие– то случаи также и путь дополнительный, эпигенетический.

Так что Ламарк, возможно, был все-таки хоть отчасти прав.