Текст книги "Журнал «Компьютерра» N 35 от 26 сентября 2006 года"
Автор книги: Компьютерра Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)
Для продвижения водородного топлива концерн BMW Group заключил соглашение с нефтяной компанией Total, у которой уже есть пара спецзаправок в Берлине. Еще одну планируется открыть в этом году в Мюнхене, на очереди и некая неназванная европейская столица. Так что, возможно, через несколько лет и в нашей стране ценники на бензозаправках пополнятся еще одной строкой.
Справедливости ради отметим, что с водородом экспериментирует не только BMW. Пару лет назад Mazda выпустила экспериментальный вариант спортивной RX-8 (тоже двухтопливной). Есть и альтернативный подход: DaimlerChrysler, General Motors и Honda пытаются приспособить к автомобилям водородные топливные элементы. По сравнению с двигателями внутреннего сгорания они дают еще меньше вредных выбросов, но проигрывают в мощности. ВБ
Приватность по-белорусски
Velcom, один из крупных белорусских операторов сотовой связи, уже в который раз лишился приватной базы данных своих абонентов. В распоряжении белорусских журналистов оказался текстовый файл, в котором содержались телефонные номера и личные данные двух миллионов клиентов компании.
Ранее складывалось впечатление, что подобными утечками информации страдают только отечественные операторы. Однако в последнее время ситуация в России изменилась в лучшую сторону – телекоммуникационные компании всерьез занялись проблемой, и эфир более не сотрясают сообщения о новых скандалах. Белорусский же воз и ныне там, базы данных абонентов оператора Velcom регулярно становятся достоянием общественности: с 2002 года вышло как минимум шесть вариантов, причем каждый раз информация дополнялась «свежачком». Специально под очередное обновление заинтересованными лицами уже выпущен софт для облегчения поиска.
Другой белорусский оператор, «Белтелеком», пошел еще дальше. Компания выпустила специальную систему «Справка о задолженности», которая позволяет узнать о сумме задолженности за услуги фиксированной связи практически любого гражданина. Достаточно знать телефонный номер и фамилию его владельца, чтобы косвенно оценить семейный доход, проследить, есть ли в квартире модем или факс, проанализировать частоту междугородных звонков. Излишне говорить, что для злоумышленников подобная информация может оказаться полезной.
Интересно, что публикация этих данных не противоречит местному законодательству. В Белоруссии отсутствует аналог российского «Закона о персональных данных», так что компании рискуют лишь своей репутацией. Как отмечают аналитики InfoWatch, принятие соответствующего закона заставило бы операторов задуматься о защите личных данных граждан. ДЗ
SOS по SMS
Думается, родители четырнадцатилетней Элизабет Шоаф (Elizabeth Shoaf) из городка Лугофф в Южной Каролине с благодарностью вспоминают тот день, когда их дочь отправила свою первую эсэмэску. Шутка ли: коротенькая фраза, посланная с мобильника, помогла их дочери выскользнуть из лап маньяка-педофила, удерживавшего ее десять дней.
Последний раз очевидцы видели девочку на ступеньках школьного автобуса, после чего она «как сквозь землю провалилась». Как оказалось, все это время несчастная действительно находилась в земляном бункере пятиметровой глубины (на фото), куда ее упрятал 37-летний Винсон Фильо (Vinson Filyaw). Подземная тюрьма расположилась всего лишь в полутора километрах от дома Элизабет – во время рейдов полицейские с собаками вплотную подходили к холму, в склоне которого было вырыто преступное убежище. Но свое логово преступник столь искусно замаскировал листами фанеры и слоем веток, что раздававшиеся из-под земли крики о помощи не долетали до спасателей.
Рассчитывать приходилось только на свои силы: улучив момент, когда ее мучитель задремал, отчаянная девочка ухитрилась вытащить у него телефон и послать сообщение матери. Дальше события развивались стремительно – «запеленговав» источник сигнала, полиция тут же обнаружила мрачный склеп и выпустила Элизабет на свободу, а спустя сутки на одной из окрестных дорог был схвачен и ее незадачливый тюремщик. Как выяснилось, нынешнее преступление – не первое на счету Фильо: он уже находился в федеральном розыске по обвинению в сексуальных приставаниях к двенадцатилетней девочке. Помимо киднэппинга, бандиту предъявлены и другие серьезные обвинения: по свидетельству Элизабет, он втерся к ней в доверие, представившись полицейским, а в своем логове держал целый арсенал боевых гранат.
Как видно, все идет к тому, что в течение ближайших десятилетий похитителю придется копать траншеи в другом месте. Тем временем, не дожидаясь его выхода на свободу, в школьный курс по безопасности жизнедеятельности не худо бы ввести навыки скоростного набора текстовых сообщений. Как ни крути, а тихое клацанье кнопок в наши дни помогает справиться с превратностями жизни куда лучше, чем глас вопиющего в пустыне. ДК
Устами женщины глаголет бот
Необычный уик-энд выдался 17 сентября в театре Торингтон Лондонского университета: вместо живых актеров представление давали программы, имитирующие человеческое общение. Четверка счастливчиков, объявленных в предпоследний день лета, боролась за Приз Лебнера (Loebner Prize) – трофей, уже 16-й год подряд присуждаемый программе, способной лучше других «притвориться» живым собеседником.
Турнир виртуальных «говорунов» прошел по традиционным правилам: члены судейской бригады проводили сеанс чата с двумя терминалами, за одним из которых сидел живой человек, а на другом была загружена программа-"автоответчик". По итогам беседы судьи делили 100 баллов между претендентами пропорционально их «человечности», а победитель определялся по сумме баллов. В нынешний раз условия состязания были строги как никогда: вместо ответа сообщением на сообщение от виртуальных «говорунов» требовалось разговаривать как в настоящем чате, «набирая» букву за буквой на глазах у собеседника. Англия и Америка были представлены поровну. Наряду с опытными бойцами – «британцем» Jabberwacky («Бармаглот») и «американцем» Ultra Hal – на чемпионские лавры претендовали и двое новичков: творения студентов из университетов Восточной Англии и Сент-Луиса.
Увы, из всех возможных медалей в ход, как и прежде, пошла лишь бронзовая – лучшему «обманщику» года. О том, чтобы обвести вокруг пальца больше половины судей (серебро) или тем паче сразиться с «венцом творения» на ниве распознавания текста и образов (золото), «лебнеровцам» и по сей день остается лишь мечтать. Лучшим во второй раз подряд стал «Бармаглот». По сравнению с прошлым годом детище Ролло Карпентера (Rollo Carpenter) сменило пол и возраст – вместо 39-летнего повесы и остроумца Джорджа на том же самом движке миру была явлена 26-летняя журналистка Джоан. Окололитературная «профориентация» бота выбрана отнюдь не случайно: в его «воспитании» активно участвовала писательница Ариадна Тэмпион (Ariadne Tampion), немало часов отдавшая работе над вокабулярием и манерами виртуальной девушки. В отличие от своего предшественника Джоан нередко проявляет стеснительность, дает уклончивые ответы и не торопится забавлять публику остроумными перлами. Впрочем, в чувстве юмора ей не откажешь: после того как собеседник из жюри несколько раз повторил один и тот же вопрос, усомнившись в «человечности» Джоан, та с торжеством объявила, что разговаривает с «машиной».
Как видно, нынешний победитель пришел всерьез и надолго: по словам Карпентера, он намерен шаг за шагом повышать уровень своего движка и через десяток лет прибрать к рукам главный приз. С чем, с чем, а с разговорной практикой проблем у его подопечных нет – за их плечами больше 10 млн. бесед, проведенных с интернетчиками на официальном сайте www.Jabberwacky.com. При этом боты горазды не только на праздные разговоры: целый отряд «Бармаглотов» уже добывает деньги свому создателю, трудясь на коммерческих веб-сайтах в роли интеллектуальных швейцаров, гидов и сотрудников справочных служб. Так что, похоже, наполеоновские планы Карпентера вовсе не хвастовство. Вот только потянут ли они на заветный стотысячедолларовый Гран-при? ДК
Мохноногость приветствуется!
Профессор Джон Рональд Руэл Толкин умер 33 года назад, в сентябре 1973-го, а его произведения, как лучи далекой звезды, все еще доходят до читателей.
Сын Толкина и распорядитель его литературного наследия Кристофер Толкин закончил работу над неоконченной книгой отца «Легенда о Хьюрине», которая была начата писателем сразу после войны в 1918-м и оставлена до лучших времен в середине 20-х. Краткая версия легенды появилась в 22-й главе «Сильмариллиона», составленного Кристофером по черновикам отца. Варианты манускрипта приведены и тщательно проанализированы в третьем томе двенадцатитомной «Истории Средиземья». И вот теперь настало время книге увидеть свет, как выразился Кристофер, «под своим собственным переплетом» и под названием «Дети Хьюрина».
Профессор Толкин стал такой легендарной фигурой, что журналисты провозглашают его первым автором фэнтези, «забывая» долгую английскую литературную традицию, включающую немало славных предшественников, ныне, впрочем, благополучно погребенных в библиотеках, хотя и переживающих возрождение в рамках «проекта Гуттенберг».
Сын профессора, конечно же, идеальная фигура для реконструкции книги. В семейных анналах зафиксирован случай, когда маленький Крис заметил отцу: «В последний раз ты говорил, что дверь у Бильбо была синяя, а на колпаке у Торина была золотая кисточка, а теперь ты говоришь, что дверь у Бильбо зеленая, а кисточка на колпаке у Торина серебряная». На что профессор вскричал «Черт побери мальчишку!» и сделал пометку в рукописи.
Влияние книг Профессора, как называют писателя толкинисты всего мира, не ограничивается чисто литературным каноном. Хоть и здесь он породил море подражателей, только единицы из них заслуживают внимания. Забавно, что канадец Гай Гэвриел Кэй (Guy Gavriel Kay), помогавший Кристоферу Толкину в работе над «Сильмариллионом», сам стал звездой фэнтези первой величины. Англичане называли «Властелина колец» важнейшей книгой XX века еще до появления фильмов Питера Джексона. Студенты мятежного 1968-го писали на значках «Фродо жив!» наряду с хрестоматийным «Make love not war», а при последних переписях населения среди народов Европы появились хоббиты. Айзек Азимов, почитатель Толкина, видел в его книгах аллегорию Второй мировой войны, а волшебное Кольцо Всевластья считал символом современной технологии.
К известию о новой книге Профессора добавилось и сообщение о том, что в Лондоне ставят мюзикл по «Хоббиту». Он уже демонстрировался в Канаде и был встречен кисловатыми рецензиями критиков, но для Европы существенно переработан. Теперь постановщики разыскивают «невысокликов», умеющих петь. Мохнатые ноги засчитываются как преимущество кандидатов. Учитывая популярность Толкина, не ждет ли рынок в будущем году, когда появится мюзикл, спад продаж бритвенных лезвий и эпиляторов? ИП
Мускул цвета
Принципиально новую технологию цветных дисплеев разработали ученые из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе. Блестящая идея обещает появление в будущем недорогих телевизионных экранов и компьютерных мониторов, способных точно передавать все цвета радуги.
В сегодняшних мониторах, как известно, цвет каждой точки экрана формируется путем сложения трех пикселов – красного, зеленого и синего. Эти «кирпичики» имеют сложный спектральный состав и принципиально не могут передать всю гамму воспринимаемых человеческим глазом оттенков. Особенно трудно воспроизвести некоторые голубые и зеленые тона.
Сердце новой швейцарской технологии – перестраиваемая дифракционная решетка. Обычная, работающая на отражение дифракционная решетка представляет собой нанесенный на стекло набор одинаковых зеркальных полосок или желобков, шириной и расстоянием между ними порядка длины световой волны. Такое устройство, как призма, может разложить падающий на нее белый свет на все цвета радуги. При этом угол отражения для того или иного оттенка зависит от ширины и периода полосок решетки.
Ученым удалось придумать новую гибкую конструкцию решетки, которая способна изменять свой период на 32 процента, то есть в 150 раз больше, чем у лучших образцов известных перестраиваемых дифракционных решеток. Устройство представляет собой гибкую гофрированную мембрану толщиной в одну десятую миллиметра, снабженную парой электродов и покрытую тонким слоем золота для увеличения отражения. Мембрана сделана из специального полимера – искусственного мускула, который сокращается, если на электроды подать напряжение. Сокращение решетки изменяет угол, на который отражается тот или иной цвет. Остается поставить перед решеткой экран с отверстием, и пиксел с изменяемым чистым цветом готов. Однако поскольку многие цвета в природе являются суммой трех тонов, в каждой точке экрана все равно придется разместить по три миниатюрных дифракционных решеточки.
Пока ученые изготовили только простейший прототип экрана из десяти пикселов диаметром по 80 мкм. И управляющее пиксельной мускулатурой напряжение неприемлемо велико – аж несколько киловольт (недавно его удалось снизить до трехсот вольт). Так что пока новая революционная технология станет доступной, пройдет еще не один год, и сама конструкция перестраиваемых пикселов вполне может измениться. Авторы называют срок около восьми лет, и это, пожалуй, весьма оптимистичная оценка. ГА
Машины на кончике иглы
Еще одно неожиданное применение углеродным нанотрубкам нашла объединенная команда исследователей из нескольких европейских университетов. Им удалось изготовить в пять раз более скользкий материал, нежели тефлон.
Перед учеными стояла задача максимально уменьшить трение, которое часто мешает работать и обычным машинам, но становится настоящим бедствием, если механизмы имеют микроскопические размеры. Ведь действующие в них силы уменьшаются пропорционально размерам, а силы трения, возникающие из-за сцепления молекул трущихся поверхностей, остаются на прежнем уровне. Не помогает тут и обычная смазка, которую очень неудобно использовать в микромашинах.
Исследователи решили применить углеродные нанотрубки, уже нашедшие себе массу разнообразных профессий. На поверхности кремния с помощью химического осаждения паров вырастили «лес» из вертикально стоящих трубок толщиной сто и высотой тысячу нанометров. Трубки располагались на расстоянии около ста нанометров друг от друга.
Получившуюся «щетину» сравнили с поверхностью золота, кремния, алмаза и тефлона. Для этого бусинки из полистирола диаметром пять микрон закрепили на микроскопических штангах и стали перемещать вдоль поверхности. Оказалось, что сила трения по такому ежу в пять с половиной раз меньше, чем по тефлону, и в семь раз меньше, чем по золоту. Ученые объяснили это тем, что бусинки касались лишь кончиков углеродных «иголок», оставаясь большей частью в «подвешенном» состоянии. Снижение площади контакта и уменьшило трение.
Другой побочной профессией углеродного наноежа может стать перемещение органических нановолокон – почти так же, как сено поддевают вилами. Это сразу решит массу проблем с манипулированием полезных для микроэлектроники, но слишком нежных и ломких в использовании волокон. ГА
Послушный спин
Кремниевый чип, способный работать со спином одного-единственного электрона, который реализует единицу квантовой информации (кубит), создали ученые в Дельфтском технологическом университете в Нидерландах. Это еще один важный шаг на тернистом пути к созданию вожделенных и пока иллюзорных квантовых компьютеров.
Спин, или собственный магнитный момент, электрона давно считался заманчивым кандидатом на физическую реализацию единицы квантовой информации. Электрон может находиться в состоянии «спин вверх» (логическая единица), «спин вниз» (логический ноль), а также в квантовой суперпозиции этих состояний. Но с кубитом надо еще уметь работать. Его нужно устанавливать в правильное начальное состояние, «поворачивать» на заданный угол и измерять его состояние в конце вычислений. Ученые уже давно умеют делать это с самыми разными физическими реализациями кубитов в виде поляризованных фотонов, спинов атомных ядер, ионов в ловушке и ряда других, порой экзотических, квантовых объектов. Однако самый привычный для электроники объект – электрон – до сих пор выпадал из этого ряда. Меж тем электрон привлекает ученых еще и тем, что состояние его спина сравнительно устойчиво по отношению к внешнему шуму, который быстро «портит» нежную квантовую информацию.
Новое устройство изготовлено с помощью обычной полупроводниковой технологии. Оно состоит из двух электродов, которые могут создать напряжение на паре квантовых точек – бугорках из арсенида галлия диаметром около ста нанометров. Приложенное напряжение заставляет электроны перепрыгивать с одной квантовой точки на другую, а в одной квантовой точке может находиться не больше пары электронов одновременно, но обязательно с противоположными спинами. Еще несколько электродов используется для создания специальных импульсов осциллирующего магнитного поля, которые могут управлять спином электронов в квантовых точках. Вся конструкция охлаждается до нескольких десятков миллиградусов выше абсолютного нуля.
Ученым удалось проделать со спинами электронов в подобном устройстве целый ряд хитроумных манипуляций. Например, специальными импульсами можно одновременно и одинаково вращать спины пары электронов, которые расположены в соседних квантовых точках. Можно устанавливать спин электрона в нужное положение и измерять его состояние. Все это доказывает, что такая конструкция вполне годится на роль спин-электронного кубита. Теперь от одного кубита надо переходить к нескольким запутанным между собой, догоняя другие физические реализации прототипов квантовых компьютеров, где число кубитов уже перевалило за дюжину. ГА
Неповинное солнце
Интернациональная группа ученых пришла к заключению, что колебания солнечной активности на протяжении последних столетий лишь незначительно повлияли на земной климат. Их выводы изложены в статье, недавно опубликованной в журнале Nature.
В последние годы климатологи разных стран убедительно доказали, что среднегодовая температура земной поверхности стала повышаться уже в семнадцатом столетии, причем с начала двадцатого века процесс всемирного потепления шел особенно быстро. Большинство специалистов полагает, что главную ответственность за разогрев нашей планеты несет техногенное накопление двуокиси углерода, метана и других парниковых газов в нижних слоях атмосферы. Однако существуют также подозрения, что потепление можно хотя бы частично объяснить колебаниями яркости Солнца. Речь идет не о росте интенсивности солнечного излучения, вызванном постепенным сжатием нашего светила, которое приводит к повышению температуры его центральной зоны. Недра Солнца нагреваются чрезвычайно медленно, в течение следующего миллиарда лет его яркость увеличится только на 11%. Сторонники теории солнечных причин всемирного потепления полагают, что на земной климат заметно влияют сравнительно кратковременные колебания уровня испускаемой Солнцем лучевой энергии, связанные с динамическими процессами в поверхностных слоях нашего светила.
Сама по себе эта теория достаточно правдоподобна. Как известно, на поверхности Солнца постоянно возникают зоны с пониженной температурой плазмы (солнечные пятна) и более горячие участки (факелы). В годы активного Солнца растет как число пятен, так и число факелов, однако последние вносят больший вклад в общий баланс солнечного излучения, в результате чего его мощность временно увеличивается. Так что вполне можно предположить, что на пиках солнечной активности поверхность нашей планеты дополнительно нагревается, а в годы спокойного Солнца не успевает вернуться к прежнему тепловому режиму.
Эту модель и опровергают исследователи из Соединенных Штатов, ФРГ и Швейцарии, возглавляемые Питером Фукалом (Peter Foukal). Они утверждают, что согласно показаниям радиометров, установленных на европейских и американских космических аппаратах, максимальная разница между средней мощностью солнечного излучения в активные и спокойные годы не превышает 0,07%. Такие вариации никак не могут объяснить резкое ускорение темпов всемирного потепления, которое наблюдается в течение последних тридцати лет.
Однако авторы статьи в Nature не ограничились современностью. Они изучили впечатляющий набор данных об интенсивности излучения Солнца в прошлые столетия, собранный учеными многих специальностей. Анализ этой информации показал, что после 1600 года число солнечных пятен и факелов увеличилось по сравнению с предшествующими веками, но далеко не в такой степени, чтобы стать причиной глобального потепления.
Астрономы-"солнечники" иногда утверждают, что существуют циклы солнечной активности вековой протяженности, не связанные с основным одиннадцатилетним циклом, которые могут сильно влиять на земной климат. Например, недавно сотрудники Пулковской обсерватории заявили, что солнечная активность вскоре начнет снижаться и вернется к росту лишь в начале следующего столетия. Пулковские астрономы предсказали, что этот процесс перебьет негативные последствия парникового эффекта и что всемирное потепление через несколько десятилетий сменится похолоданием. Питер Фукал и его соавторы решительно не согласны с подобными выводами. Они утверждают, что никаких солнечных циклов длительностью в несколько столетий попросту не существует и что колебания мощности солнечного излучения обуславливаются только появлением пятен и факелов. А значит, как ни печально, от всемирного потепления нам никуда не деться. АЛ
Intel клеит терабиты
Инженерам корпорации Intel вместе с учеными из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре удалось разработать технологию изготовления гибридных лазеров на основе кремния и фосфида индия. Эта технология призвана одолеть последний барьер на пути интеграции фотоники в кремниевые чипы и обещает скорое появление дешевых терабитных оптических каналов передачи данных между чипами компьютеров следующих поколений.
Кремний, как известно, прозрачен для инфракрасного излучения лазеров, используемых в телекоммуникациях. Он хорошо подходит для изготовления оптических волноводов, модуляторов, переключателей и прочих элементов, что необходимо для производства оптических чипов по хорошо отработанной, дешевой и массовой технологии. Беда в том, что кремний не годится для излучения света. Все многолетние попытки обойти эту трудность и создать дешевый кремниевый лазер в чипе пока не привели к приемлемым результатам.
Вот и приходится в сегодняшних экспериментальных фотонных чипах либо присоединять заранее изготовленные полупроводниковые лазеры к кремниевому волноводу чипа, либо вводить свет от внешнего мощного лазера в кремниевую микросхему по специальному оптическому волокну, а там разделять его и использовать по разным надобностям. Оба решения дороги, неудобны и не позволяют как следует развернуться, поскольку такими способами в чип можно встроить лишь небольшое количество источников света.
***
В новой технологии лазеры в чипе с самого начала задуманы составными. Фосфид индия наряду с арсенидом галлия сегодня широко применяют для изготовления телекоммуникационных лазеров. Этот полупроводник призван эффективно излучать и усиливать свет, а уже кремниевый волновод формирует резонатор лазера, определяет его длину волны и остальные параметры.
Изюминка технологии в том, как соединяются два полупроводника с разной кристаллической решеткой. Соединение должно выдерживать напряжения, возникающие при нагреве работающего чипа, и не должно мешать фотонам. Для его создания ученые использовали низкотемпературную плазму кислорода, с помощью которой на обоих полупроводниках формируется тончайший слой их окислов. При нагреве и соединении слои окислов прочно связываются как своеобразный «стеклянный клей», толщина которого всего около 25 атомов. Технология позволяет за одну операцию «склеивания» получить сразу столько непрерывных гибридных лазеров, сколько необходимо. Исследователи в своей работе продемонстрировали изготовление сразу семи лазеров, способных излучать 1,8 мВт на длине волны 1577 нм.
Обещанный терабитный оптический передатчик в одном чипе может быть изготовлен, если 25 расположенных в ряд лазеров будут излучать на чуть разных длинах волн, излучение каждого будет модулироваться данными на скорости 40 Гбит/с, а затем собираться в одно оптическое волокно. Кремниевый модулятор, способный работать на скорости 10 Гбит/с, был показан инженерами Intel еще в прошлом году, так что все компоненты подобной системы, по крайней мере на экспериментальном уровне, практически готовы. Такие терабитные передатчики должны стать основой будущих суперкомпьютеров, обеспечивая обмен информацией между тысячами процессоров и выводя быструю «оптику» на новый уровень: из дальних коммуникаций в ближние.
Однако, даже по оптимистичным оценкам, пройдет еще несколько лет, прежде чем гибридные лазеры дойдут до массового производства. Первые образцы таких лазеров великоваты (0,8 мм в длину) и отказываются работать, если температура чипа превышает 40 °С. Но все эти трудности, по мнению разработчиков, будут преодолены по мере совершенствования технологии. ГА
Подножка для эгоистичной ДНК
Ничто так не заставляет человека ошибаться, как самоуверенность. Может, теория эгоистичной ДНК, восходящая к одному из отцов-основателей молекулярной биологии Френсису Крику [На самом деле, у молекулярной биологии была еще и мать – Розалинда Франклин. Шеф Розалинды, Уилкинс, без ее разрешения передал сделанные ею рентгенограммы структуры ДНК Уотсону и Крику. Те быстро опубликовали результат, к которому неминуемо пришла бы и сама Франклин. Нобелевскую премию находчивые мужчины поделили на троих], является следствием эйфории от первых успехов этой науки?..
А началось все с того, что генетики сочли гены первопричиной организмов. Организмы-де – лишь несовершенные воплощения генной информации, которые служат для воспроизводства своих хозяев – генов. А когда узнали, что подавляющая часть ДНК не входит в состав генов и не кодирует никаких белков, ее сочли «эгоистичной». Итак, пара процентов ДНК работает, предписывая организму его свойства, а большая часть ДНК ни за что не отвечает. Она существует сама по себе. Зачем выполнять какие-то функции, если организм и так передаст потомству все полученные им генетические последовательности?
Изучение «эгоистичной» ДНК показало ее высочайшую сложность и разнообразие. Для некоторых типов последовательностей были найдены более или менее важные функции. Накапливались косвенные данные, свидетельствующие об определенном значении всего объема генной информации организма. Так, видовые различия неожиданно оказались связанными не столько с генами, сколько с генным «мусором». Однако открытие предназначения некоторых типов «эгоистичной» ДНК не доказывало, что и другие ее типы тоже заняты чем-то путным. Тем не менее вера в «эгоистичную» ДНК (приносящую «интересы» организма в жертву возможности собственного воспроизводства) начала сменяться представлением о «мусорной» ДНК (не «эгоистичной», но тупо бессмысленной).
Для биологов с классическим мышлением такой подход неприемлем. По их мнению, наследственность – не причина организмов, а возникающее в ходе эволюции средство, которое позволяет сохранять отобранные средой приспособительные качества успешных особей. Любая часть организма, в том числе всякая часть генома, рассматривается как результат отбора, повышающего шансы на выживание и размножение самого организма. Конечно, случайности и поломки создают бесполезные фрагменты генома, которые со временем вычищаются отбором. Многочисленные и регулярно встречающиеся последовательности должны с этой точки зрения выполнять какие-то функции, объясняющие их (последовательностей) существование.
И вот теперь неожиданный аргумент в этом споре дало изучение генома инфузории тетрагимены (Tetrahymena thermophil), результаты которого опубликовал американо-канадский коллектив из полусотни ученых.
Возможно, клетки инфузорий самые сложные в мире живого. Некоторые из них весьма велики, ведь даже инфузорию туфельку можно увидеть невооруженным глазом (на контрастном фоне с хорошей подсветкой). У многоклеточных разные функции выполняются разными органами. Клетка инфузории тянет все это сама, да еще и приспосабливается к нелегкой жизни очень маленького существа. Управлять столь сложной клеткой при обычной организации ядра трудно или вовсе невозможно. Вероятно, поэтому инфузории имеют два ядра. Малое ядро (микронуклеус) отвечает за хранение наследственной информации и ее передачу следующим поколениям, а большое (макронуклеус) управляет самой клеткой. В макронуклеусе каждая хромосома может копироваться несколько сот раз, причем с каждой из таких копий доступно считывание необходимой информации. При половом размножении макронуклеус (рабочее ядро) разрушается, а у потомков заново формируется из материала, хранящегося в микронуклеусе (архиве).
Научные комментаторы обращают внимание на то, что, по полученным данным, число генов инфузории (более 27 тысяч) соответствует таковому у человека. Но самое удивительное не это. Исследователи тетрагимены сделали вывод, что при образовании макронуклеуса из него выкидывается подавляющая часть некодирующих белки последовательностей. Раз так, клетка вполне может «вымести мусор»! Если в микронуклеусе ничего подобного не происходит, на то должны быть свои причины. Сохранение некодирующей ДНК в ядре, обеспечивающем преемственность поколений, – свидетельство ее эволюционного значения. А если для каждодневной работы клетки такая ДНК не нужна, она вычищается из рабочего генома.
Это не все новости, связанные с изучением тетрагимены. Она использует иную версию генетического кода, нежели другие известные организмы. «Смысл» некоторых кодонов зависит от контекста, в котором они находятся (один и тот же кодон может означать и конец белковой цепи, и необычную аминокислоту, не входящую в стандартную двадцатку). Иными словами, тетрагимена ведет себя не как раба своей генетической информации, а как ее хозяйка.
Вероятно, представление о генах как о первопричине организмов должно отправиться на свалку. Помните платоновскую аналогию мира и пещеры? Пленники разглядывают тени на стене (предметы, организмы и пр.) и принимают их за действительность, тогда как это лишь несовершенные образы первопричин (платоновских идей, генов…). Такие взгляды – всего-навсего игра интеллекта. Наша жизнь связана с предметной, а не с идеальной действительностью. Наш успех и неудачу определяет та экологическая среда, которую населяют организмы. Давайте искать ответы на вопросы именно в ней. ДШ
