Текст книги "Когда отступает фантастика"
Автор книги: Новомир Лысогоров
Жанр:
Биология
сообщить о нарушении
Текущая страница: 9 (всего у книги 15 страниц)
Исходя из модели Уотсона и Крика, можно объяснить все разнообразие свойств нуклеиновых кислот, в том числе и участие в передаче признаков по наследству.
Особенности строения молекулы ДНК таковы: во-первых, она состоит из двух параллельно расположенных цепочек, и, во-вторых, эти цепочки, соединяясь через «перекладины» – основания, взаимодополняют друг друга. Такое строение называется комплементарным. Установление комплементарной структуры молекулы ДНК позволило понять, как происходит размножение бактериофага.
Проникшая внутрь бактериальной клетки ДНК «размножается» в результате расхождения скелетных цепочек молекулы и затем «покрывается» белковой оболочкой, образуя новые нуклеопротеиды-бактериофаги. Однако для сходства дочерних бактериофагов со своими предками необходимо не только, чтобы их ДНК была такой же, как у родителей, но и белок по своему строению не отличался от родительского, имел бы одинаковые с ним химический состав и строение.
И действительно, при размножении бактериофага возникают новые особи, похожие на родительские, имеющие тот же специфический, так сказать, «бактериофаговый» белок. Отсюда легко предположить, что синтез фаговых белков внутри бактериальной клетки, после того как туда проникла ДНК фага, идет под ее контролем.
Как же осуществляется этот контроль? Как объяснить, что из имеющегося в бактериальной клетке огромного множества «кирпичиков-аминокислот» для построения оболочки фага «выбираются» именно те и именно в таком порядке, какие существуют в фаговом белке?
Здесь в работу вступают законы взаимодействия биологических полимеров между собой – законы так называемой биологической информации.
Аминокислоты бактериальных белков размещаются относительно друг друга в строгом соответствии с чередованием оснований, в молекуле фаговой ДНК. Возникает фаговый белок. Бактериофаг размножается. Молодые особи имеют то же строение, что и бывший прародитель.
Конечно, картину размножения бактериофага и передачу наследственных признаков мы нарисовали очень грубыми мазками. Упущены многие частные и мелкие детали. Однако в принципе многие ученые-генетики в настоящее время представляют механизм передачи наследственных признаков именно так.
Если мы вспомним, что хромосомы по своему химическому строению являются нуклеопротеидами, то станет легко перенести закономерности, полученные при изучении микроорганизмов, на высшие организмы.
Следует только предположить, что на ДНК хромосомы половых клеток высших организмов как бы «записаны» все качества, признаки и свойства, которые должны быть переданы от родителей к детям. «Запись» эта сделана определенным чередованием пуриновых и пиримидиновых оснований в молекуле ДНК. В данном случае делается допущение о существовании так называемого «генетического кода», или «генетической информации». Было установлено, что число комбинаций оснований в молекуле ДНК столь велико, что может обеспечить зависимый синтез любых специфических белков всех органических форм от вируса до человека.
Забегая вперед, скажем, что гипотеза генетического кода не только оправдала себя, но и, по-видимому, сам код скоро будет до конца расшифрован, и мы узнаем, какое сочетание пуринов и пиримидинов в молекуле ДНК определяет место каждой аминокислоты при синтезе белковых молекул.
Итак, в пятидесятых годах нашего столетия вещество наследственности, через которое передаются признаки и свойства от поколения к поколению, было найдено. Материальные основы наследственности обрели химическую форму. Но эксперименты продолжались. В ходе работ шло не только подтверждение генетической роли нуклеиновых кислот, но и были сделаны новые, до этого, казалось бы, невероятные, открытия.
Существо, созданное руками человека
ВТМ – вирус табачной мозаики – как уже говорилось, был открыт в 1892 году русским ученым Дмитрием Иосифовичем Ивановским. В 1935 году американский вирусолог Стенли выделил ВТМ в чистом виде и даже получил его кристаллы.
Этот первый случай выделения вируса в химически чистом виде поставил тогда в тупик многих микробиологов. Трудно было сочетать представление о биологически активном возбудителе, обладающем основными признаками живого – размножением, наследственностью, изменчивостью, – с его, казалось бы, относительно простым химическим строением, молекулярной структурой и способностью кристаллизоваться. Лишь через 20 лет при помощи электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа и тонких химических исследований было установлено, что гигантская молекула ВТМ представляет собой весьма сложное образование. Она состоит из 22 тысяч одинаковых по форме и размерам белковых субъединиц – своеобразных «кирпичиков», уложенных по спирали. Молекулярный вес каждой такой субъединицы достигает 18 тысяч, то есть в 1000 раз превышает молекулярный вес воды. На наружной поверхности вирусной частицы видны спирали, выступы и углубления, а в ее центральной части находится длинный, уложенный по спирали тяж нуклеиновой кислоты. И если отвлечься от деталей, строение вируса табачной мозаики можно представить как конструкцию простого школьного карандаша. Внутри грифель, сверху дерево. Дерево – белок, грифель – рибонуклеиновая кислота (РНК), родная сестра ДНК.
А нельзя ли разложить вирус на составные части и попробовать заразить растение только одной РНК или одним белком? Такую задачу поставили перед собой американский ученый Френкель-Конрад и биолог из ФРГ Шрамм. Эта вроде бы простая идея оказалась весьма трудной в техническом исполнении. Разделить нуклеопротеид на белок и нуклеиновую кислоту, сохранив каждое из этих веществ неповрежденным, удалось лишь после очень сложных манипуляций, но все-таки удалось. Теперь можно было попробовать заразить растения отдельно белковой и нуклеиновой фракциями экстрактов.
Выяснилось, что пустой карандаш – белковая оболочка вируса – не может развиваться и размножаться в растении. Но затем Френкель-Конрад ухитрился вновь вставить грифель (РНК) в пустой карандаш. И после этого вирус как ни в чем не бывало активно размножался на листьях табака. Отсюда напрашивается естественный вывод, что наследственные свойства вируса табачной мозаики определяются нуклеиновой кислотой.
Но есть и другая, может быть не менее важная, сторона этих экспериментов. Впервые в истории биологии в пробирке живой вирус был восстановлен (реконструирован) из его неактивных компонентов.
Это является крупнейшим достижением науки. Без большой натяжки можно сказать: впервые в истории Земли ученый искусственно получил живые существа. Кстати сказать, в то время, когда Френкель-Конрад занимался реконструкцией вируса табачной мозаики, советскому исследователю Гершензону удалась подобная же «разборка и сборка» вируса, вызывающего заболевание шелковичных червей.
Но вернемся к работам Френкель-Конрада. Воссоздав живой вирус из его составных частей, исследователь на этом не успокоился. Он взял два вида ВТМ, которые обычно дают при развитии на листьях табака разную мозаику, и поменял в них грифели. Иначе говоря, РНК одного вида была соединена с белком другого вида ВТМ. Так был «собран» уже комбинированный вирус. Существо, никогда до этого не существовавшее в природе, было создано в 1956 году руками человека из химических веществ, взятых от разных организмов.
И когда новым вирусом заражали табак, на листьях всегда развивался тот вирус, чья РНК использовалась в качестве грифеля. Этот опыт снова показал, что активной частью вируса является РНК. Так еще раз, и теперь уже окончательно, было доказано участие нуклеиновой кислоты в передаче наследственных признаков. В этом случае – инфекционности вируса.
И все-таки эксперименты Френкель-Конрада и Шрамма не были последними удивительными открытиями, которые касались нуклеиновых кислот и вирусов.
Гибридизация на уровне молекул
Создание новых живых существ оказалось не окончательным сюрпризом преподнесенным генетике вирусами. Теперь уже мало кто сомневался в генетической роли нуклеиновых кислот. Но в структурной форме ДНК, предложенной Уотсоном и Криком, еще оставались слабые места. Так, не было понятно, как развертываются двухспиральные молекулы ДНК. За счет какой энергии происходит разделение и самоудваивание молекул? Недостаточно выяснено это и сейчас. И все-таки факт, что ДНК имеет двухспиральную комплементарную структуру молекул, теперь уже ни у кого не вызывает сомнений.
Исходя из этого, английский ученый Дотти поставил перед собой цель: развернуть молекулу ДНК на две цепочки, составляющие спираль, а потом попробовать собрать ее заново. Эту трудную задачу удалось решить, используя реакцию молекул ДНК на разность температурного перепада. В результате действия определенных температур в растворе оказывались односпиральные цепочки молекул ДНК. Никакой биологической активностью такие «полумолекулы» не обладали. Однако, меняя условия опыта, можно было вновь собрать половинки в двухспиральные молекулы. Восстановившаяся таким образом нуклеиновая кислота снова обладала биологическими свойствами. Она воспроизводила в потомстве все признаки микроорганизмов, из которых была ранее выделена. Так был найден способ «разборки» и «сборки» молекул нуклеиновых кислот.
Но Дотти пошел дальше. А что, если для опытов взять ДНК от разных микроорганизмов, обладающих разными свойствами? Допустим, от микробов, невосприимчивых к пенициллину, и от микробов, невосприимчивых к стрептомицину. Поместив их ДНК в один раствор, попробовать затем разделить их на «полумолекулы», а потом собрать заново в молекулы целостные. Что произойдет? Ведь обязательно случайно какие-нибудь чужие половинки соединятся вместе. Тогда должен возникнуть организм, обладающий новыми свойствами. Он будет невосприимчив и к стрептомицину и пенициллину. Такова была идея эксперимента.
После многих трудов опыт, когда из десятков тысяч молекул нужно было выделить лишь единичные гибридные молекулы, обладающие смешанными свойствами, удался. Это был новый шаг по сравнению с работами Френкель-Конрада и Шрамма. Здесь удалось создать организмы, которые сочетают свойства двух исходных форм, используя при этом только чистую ДНК. И если Шрамм и Френкель-Конрад сумели провести гибридизацию на уровне молекул, создавая новый нуклеопротеид, то Дотти удалось из половинок молекул создать новую гибридную молекулу ДНК.
Так на наших глазах были сделаны первые шаги к расшифровке тайны наследственности и синтеза белка. Благодаря успехам молекулярной биологии перед наукой открылись необозримые горизонты управления наследственностью микроорганизмов, растений и животных, излечения наследственных болезней, новых методов борьбы с вредными вирусами и бактериями.
Может быть, некоторым это покажется фантастикой, но я уверен, что недалеко время, когда наука начнет создавать живые клетки ранее неизвестных растений и животных.
Вспомните, в какие глубокие тайны микромира проникли ученые всего за 70 лет, прошедших со времени открытия Ивановским первого вируса. А с каждым годом темпы развития науки нарастают. Можно смело сказать, что за последние 15 лет в области познания физико-химических основ жизни сделано больше, чем за все время развития биологии.
Через смерть к жизни
Трагедия в космосе
Космический корабль с субсветовой скоростью идет к Земле. Остается несколько дней пути, и космонавты, измученные длительным полетом в глубины галактик, с нетерпением ждут мига возвращения на родную планету.
На корабле все автоматизировано, а поэтому экипаж состоит всего из двух человек: командира корабля и его жены.
Экспедиция задание выполнила, и, хотя связь с Землей нарушена, а время там, согласуясь с теорией Эйнштейна, убежало намного вперед, будущее не тревожит супругов.
Трагедия разразилась неожиданно. Крупный метеорит пробил обшивку корабля, и в отсек, где работала жена командира, ворвался космический холод. Смерть была мгновенной.
Теперь уже экипаж звездолета состоит из одного убитого горем человека. Когда же ему, наконец, удается овладеть собой, он… решает доставить остекленевший труп жены на Землю. Там за время их отсутствия прошло столетие, и смерть уже должна была отступить перед прогрессом науки. Он верит в это…
Такова сюжетная канва одного из научно-фантастических рассказов Глеба Анфилова.
А вот роман Георгия Мартынова «Встреча через века». Он тоже научно-фантастический. Здесь герой, погибший в сороковых годах нашего века, возвращается к жизни уже в другой эре развития человечества, через тысячу лет.
Часто, когда читаешь такое, невольно закрадывается мысль, а не слишком ли автор, мягко говоря, расфантазировался? Есть ли здесь научная основа? Не являются ли все эти «воскрешения» фантастикой чистейшей воды?
Уж слишком свободно пользуются писатели-фантасты этим приемом, не приводя в подтверждение подобных возможностей никаких аргументов. Но только ли писатели?
В Москве, в Нескучном саду, в один прекрасный день появился мамонт. Огромное ископаемое обрывало ветки подстриженных тополей и топтало газоны, не обращая внимания на грозящие штрафом таблички и свистки милиционеров. К публике, глазеющей на чудо, мамонт относился с мирным безразличием великана. Он явно был доволен своим существованием и вторым рождением.
Мамонт (вернее, его труп) был найден в Сибири. Трудами ученых гигант, пролежавший тысячелетия в вечной мерзлоте, был возвращен к жизни. Сейчас воскресшее ископаемое удрало из биоотделения Академии наук, расположенного у Калужской заставы, и отправилось гулять в Парк культуры и отдыха имени Горького.
Конечно, это тоже научно-фантастический рассказ. Но автор его не литератор-профессионал. Ученый с мировым именем – академик Владимир Афанасьевич Обручев.
Это уже серьезно!
Наука верит, что смерть можно преодолеть.
«Если в Арктике найдут труп Амундсена, ученый не посоветует с почестями предавать его земле на его родине. Оставьте его там, среди вечных льдов. Пройдет пятьдесят лет, и ученые, пришедшие нам на смену, оживят его», – так заявил в одной из своих лекций Брюхоненко – крупный советский биолог, с трудами которого нам еще придется познакомиться. Здесь уже фантастика ни при чем. Речь идет о научной проблеме, в решении которой исследователь не сомневается.
Кстати, Брюхоненко совсем не одинок в подобном оптимизме. «Настанет день, когда неизлечимо больные и старики завещают охладить их сразу же после смерти. Их поместят в специальные ящики с надписью: „Оживить, когда будут найдены лекарства против… рака и одряхления“». Эти слова принадлежат известному французскому биологу Жану Ростану, и сказаны они всего несколько лет назад.
А вот голоса из прошлых столетий.
Английский физиолог Хантер (1766 год): «Если человек решится отдать последние десять лет жизни чередованию охлаждения и активной деятельности, он продлит ее до тысячи лет».
Француз Реомюр (та же эпоха): «Наверное, всякий, кто надеется прожить до 80 лет, предпочтет продлить жизнь на 10–12 веков, из которых в каждом он будет жить настоящей активной жизнью только 8–9 лет».
Итак, не только писатели-фантасты, но и многие ученые-биологи убеждены, что в будущем наука найдет способы останавливать жизнь высших организмов, а затем через какое-то время заново восстанавливать прерванный жизненный процесс.
Но на чем основываются подобные взгляды, где факты?
Давайте разберемся.
Рождение – юность – зрелость – старость – смерть. Неизбежный цикл развития каждого живого существа. Колос вырос, чтобы дать зерно и умереть; зерно прорастает в стебель, и новый колос перестает существовать. Не умирает тот, кто не живет, ибо уничтожить смерть можно, только уничтожив… жизнь. Такова диалектика жизненного процесса.
«Уже и теперь, – писал Фридрих Энгельс, – не считают научной ту физиологию, которая не рассматривает смерть, как существенный момент жизни… которая не понимает, что отрицание жизни по существу содержится в самой жизни, так что жизнь всегда мыслится в соотношении со своим необходимым результатом, заключающимся в ней постоянно в зародыше, – смертью. Диалектическое понимание жизни именно к этому и сводится. Но кто однажды понял это, для того покончены всякие разговоры о бессмертии души… Таким образом, здесь достаточно простого уяснения себе, при помощи диалектики, природы жизни и смерти, чтобы устранить древнее суеверие. Жить значит умирать».
Итак, бессмертие невозможно. И все же человеческий разум не хочет смириться с ограниченностью жизни. Почти 300 лет назад на грани биологии и медицины сложилась наука о продлении жизни – геронтология.
Но есть в биологии и другое направление, связанное с изучением самого факта смерти.
Ведь если жизнь – это материальный процесс, вызываемый материальными особенностями определенных веществ, то, очевидно, и смерть следует рассматривать как материальный и объективный факт, подлежащий изучению. Именно так всегда думали биологи-материалисты, отметая мистический смысл понятия смерти, который придавала этому факту религия.
Тотология – так предложил назвать науку о смерти Илья Ильич Мечников. Познать факт смерти во всех его закономерностях и проявлениях и, познав, отодвинуть ее до возможных пределов, а может быть, иногда и преодолеть, перешагнув не в бессмертие, конечно, а к прежней, имеющей свое настоящее физиологическое завершение жизни, – задача тотологии. И хотя принято думать, что проблема «воскрешения из мертвых» относится скорее к области фантастики, чем науки, история биологии знает немало вполне трезвых экспериментаторов, ставивших перед собой подобные задачи. И пожалуй, редкая фантастика сравнится с результатами, достигнутыми ими. Впрочем, лучше рассказать обо всем по порядку. Здесь нам придется перенестись на два с половиной столетия назад, к истокам самой проблемы. Основными героями этого рассказа будут микроорганизмы, ибо именно они – существа, лежащие за гранью видения невооруженного человеческого глаза, дали исследователям факты, позволившие на месте бесплодных поисков «эликсира жизни» и сказок о «живой воде» возвести стройное здание объективных закономерностей и строго научных экспериментов.
В щепотке песка
Дом, в котором жил натуралист-любитель Антон Левенгук, ничем не отличался от других домов Делфта, провинциального голландского городка. Все они были крыты черепицей, на которой после дождя иногда образовывались легкие налеты мха. Впрочем, мох быстро высыхал на солнце и развеивался ветром. С годами в водосточных трубах скапливался мелкий песок, постепенно ссыпавшийся с черепичных крыш.
1 сентября 1701 года Антон Левенгук положил щепотку такого песка под самодельный микроскоп. Каково же было его удивление, когда, кроме песчинок, он обнаружил под микроскопом маленькие, дотоле неизвестные существа странного вида. У микроскопических «зверьков» на голове помещалось что-то вроде колесиков, при помощи которых они двигались.
Это были коловратки, обитательницы мхов, теперь хорошо известные науке. Левенгуку удалось обнаружить коловраток даже в сухом, прокаленном на солнце песке. Правда, для удобства наблюдения к песку приходилось добавлять немного воды.
Тогда Левенгук взял пробу абсолютно сухого песка и прибавил к нему дождевую, да еще и прокипяченную воду. Теперь можно было быть уверенным, что в ней нет живых существ. Но через полчаса в стеклянной трубочке опять плавали коловратки.
Левенгук повторял и повторял свои опыты – результаты оставались прежними. Даже песок, пролежавший сухим два года, содержал коловраток.
О своих исследованиях Левенгук сообщил Лондонскому Королевскому обществу. Однако открытие это было оставлено без внимания. Скорее всего Левенгуку просто не поверили. Повторять же эти опыты было нелегко: микроскоп в то время был большой редкостью. Так или иначе, но факт «оживления» высушенных коловраток в Англии не произвел впечатления и был забыт…
Да и были ли эти коловратки мертвыми? Сам Левенгук полагал, что нет. Просто при высушивании у коловраток наступает видимость смерти, очень сильное замедление жизненных процессов, но не полная смерть. Стоит создать определенные условия, прибавить воды – и жизнь снова вступит в свои права. Таков был вывод Левенгука.
Совсем иного мнения придерживался другой замечательный исследователь того времени, Турбевил Нидхем, которому в 1743 году удалось сделать открытие, не уступающее, пожалуй, по интересу и значению опытам Левенгука.
Нидхем исследовал больные зерна пшеницы. Болезнь злака заключалась в том, что некоторые колосья оказываются наполненными черноватыми, точно подгорелыми зернами. Внутри же зерна представляют собой белую мучнистую массу. Рассматривая эту массу под микроскопом, Нидхем заметил, что она состоит из каких-то волокон.
«Чтобы лучше рассмотреть эти нити и разделить их, – пишет он, – я пустил на препарат капельку воды. И вдруг, к моему величайшему изумлению, нити отделились одна от другой, ожили и стали производить неправильные движения, не поступательные, а извивающиеся, змееобразные, и движения такие продолжались в течение 9–10 часов. Я полагаю, что это особый вид водных животных, которых можно назвать червями, угрицами или змейками, на коих они очень похожи».
Особенно поразило ученого, что оживали даже черви, взятые из зерен, которые хранились два года в коробке, лежавшей на солнце.
«Угрицы были мертвы, – заключил Нидхем, – а потом они ожили».
Этот вывод навлек на исследователя бурю негодования и насмешек в ученом мире. «Уж не сам ли господь бог в образе Турбевила Нидхема явился на землю, чтобы воскресить мертвых?» – язвили одни. «Он просто мошенник», – безапелляционно заявляли другие. Большинство же ученых совсем отрицали животный характер угриц и называли их «движущимися волокнами», «растительными трубками», которые приходили якобы в движение под влиянием всасывания воды. Когда же было доказано, что угрицы – настоящие животные, стали утверждать, будто они во время опыта самопроизвольно зарождаются или возникают из существовавших раньше зародышей.
Нидхем вынужден был отказаться от своих первоначальных взглядов. Особенно повлиял на него авторитет знаменитого микроскописта конца XVIII века, профессора физики и естественной истории аббата Ладзаро Спалланцани, который категорически отказался признать угриц за животных.
Однако по иронии судьбы именно Спалланцани оказался тем исследователем, который вписал новую главу в науку об оживлении высушенных животных. Подтвердив опыты Левенгука, он нашел, что оживают коловратки, не только высушенные на солнце, но и замороженные при температуре –28 градусов. Затем Спалланцани открыл еще две группы микроскопических животных, которые также оживали после высушивания. Это были тихоходки и некоторые круглые черви (нематоды). Попали в эксперименты и угрицы Нидхема. Оказалось, что эти черви оживают даже после высушивания их под колоколом воздушного насоса. Спалланцани пересмотрел свои взгляды и признал, что Нидхем был прав: при высыхании действительно наступает смерть, после которой возможно возвращение к жизни.
Англичанин Генри Беккер оживил угриц из семян, пролежавших сухими 27 лет. «Спрашивается, не могут ли они (угрицы) вернуться к жизни через 40, 100 лет и более? – писал Беккер. – На этот вопрос могут дать ответ лишь будущие опыты».
Так щепотка песка, взятая любознательным Левенгуком из водосточного желоба, положила начало новому направлению в естествознании. Микроскопические коловратки, тихоходки и угрицы, раскрыв некоторые тайны своего существования, сделали первый вклад мира микробов в одну из основных проблем биологии – проблему борьбы со смертью. «Воскрешение из мертвых» из ведения господа бога перешло в сферу эксперимента и объективного изучения.
Человечество сделало еще один шаг по пути познания природы. Впрочем, произошло это далеко не сразу. В споре между богом и людьми микробам предстояло сказать свое веское слово.
Где кончается жизнь
Факт оживления мертвого животного казался слишком невероятным, шел вразрез с господствовавшими тогда представлениями о жизни. Раз тело умерло – значит, из него ушла душа, вернуть ее человек не в силах. И ученые продолжали вести бесплодные споры о том, оживают или не оживают микроскопические животные после высушивания.
В 1860 году, через полтора века после первых работ Левенгука, Парижским биологическим обществом была даже создана специальная комиссия из восьми профессоров, чтобы решить затянувшийся и принявший резкие формы спор между двумя известными экспериментаторами – Дуайтером и Пуше. Были повторены опыты обоих противников и проведено 32 заседания. И вот заключение: коловратки оживают даже в том случае, если их после высушивания полчаса кипятить.
Казалось бы, вопрос решен: стоградусная температура убивает коловраток, а затем они оживают. Но возникало старое возражение: может быть, высушивание и кипячение все-таки не приводят к смерти, а лишь замедляют жизнь? А раз коловратки не были мертвы, то никакого оживления и не происходит. Где граница между жизнью и смертью? Чем отличается живое тело от мертвого? В чем сущность жизни? Решить эти вопросы можно было, только встав на позиции диалектического материализма.
«Жизнь – это способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь…» – писал Фридрих Энгельс.
Итак, критерий отличия живого от мертвого – обмен веществ. Если у высушенных животных происходит хотя бы самый минимальный обмен веществ – значит, они живы, если нет, то мертвы.
Ответить на этот вопрос мог только эксперимент. Особенно наглядными оказались опыты австрийского пастора, члена ордена иезуитов Рама. Его исследования, составившие эпоху в науке, послужили также причиной крушения его духовной карьеры: после опубликования в двадцатых годах нашего века полученных результатов Рама послали миссионером в Перу и Чили, где ему было уже не до науки. Так церковь расправилась с неугодным ей экспериментатором.
У иезуитов была причина негодовать. Их «заблудший брат» добился полной остановки жизни животных (круглых червей, тихоходок, коловраток), а затем воскресил их. Он поместил подопытных животных в трубку и, выкачав из нее воздух до давления 0,1 миллиметра ртутного столба, хранил эту трубку запаянной целый год. Через год все обитатели вакуума были оживлены в течение 23–45 минут. Но ведь в трубке, хотя и в очень незначительном количестве, все-таки присутствовал кислород, вакуум не был абсолютным. Тогда Рам заполнил трубку сухим гелием. Теперь не было никакого сомнения в том, что кислорода нет. И все-таки после четырех месяцев пребывания в такой «атмосфере» коловратки, тихоходки и нематоды ожили. Эксперименты Рама показали, что жизнь высушенных обитателей мха совершенно замирает и останавливается: ведь важнейшая жизненная функция – дыхание – в этих условиях была исключена.
Но Рам пошел дальше. Для большей убедительности он решил как можно сильнее охладить предварительно высушенных животных и поместил их в жидкий воздух, дающий температуру –190 градусов. Более полутора лет провели коловратки и тихоходки в этой страшной ванне. И все же их удалось оживить. Но Раму и этого было мало. Он начал применять в опытах жидкий гелий. Испаряясь, гелий давал температуру от –269 до –271,88 градуса. Животные были оживлены и в этом случае. Именно оживлены, так как говорить о каком-нибудь обмене веществ в организмах, находящихся при температуре почти космического холода, абсолютного нуля, не приходится. Здесь была полная остановка жизни – смерть. Но смерть в такой форме, при которой возможно возвращение к жизни. Это состояние организмов назвали анабиозом.
«Существуют две формы отсутствия жизни, – еще в 1873 году писал профессор Вильгельм Прейер, предложивший этот термин, – живое существо может быть безжизненным и неспособным к жизни, то есть мертвым, или безжизненным, но способным к жизни, то есть анабиотическим».
В те времена такое заключение во многом было умозрительным. Опытами Рама и других ученых анабиозу было дано экспериментальное подтверждение. Анабиоз оказался объективной реальностью.
Это был очень важный вывод, который говорил о том, что в своих экспериментах по высушиванию и замораживанию животных ученые имели дело именно со смертью, а не со скрытой замедленной жизнью. Да, жизнь кончается там, где прекращается обмен веществ.
Смерть – это прекращение, остановка жизненного процесса. Но при этом возможна как полная, так и частичная, временная остановка: перерыв жизни. Разложились, разрушились непоправимо вещества, от которых зависел процесс жизни, и он остановился навсегда. Сохранена в целостности структура, разложения не происходит (допустим, изъята вода), процесс обмена веществ остановился, жизни нет, но остановка эта временная; жизнь снова вернется вместе с водой.
Абсолютная бессмыслица разбирать, а какая еще скрытая, замедленная жизнь оставалась в этом случае, когда ее просто не было. О каком процессе жизни, обмене веществ у тихоходок и коловраток в опытах Рама можно говорить, когда температура их тел практически равнялась абсолютному нулю? Была смерть, но смерть в ее второй форме – полного анабиоза, и было последующее возвращение к жизни.
Вот еще эксперимент, подтверждающий результаты, полученные Рамом.
В 1950 году французский ученый Поль Беккерал снова охладил коловраток почти до абсолютного нуля. И что же? После согревания и насыщения водой они ожили и полностью пришли в нормальное состояние.
Итак, охлаждение простейших организмов не проблема. А как обстоит дело с существами более высокоорганизованными? Могут ли нежные клетки высших организмов переносить то, что легко переносят микробы?
Органы вне организма
Петроград. 1920 год. Плохо с продовольствием. Плохо с топливом. Трудно достать лабораторных животных. А эксперимент не ждет. Ученый думает о будущем, даже когда на фронтах идут бои. Профессору Кравкову нужно выяснить действие различных химических веществ на кровеносные сосуды. Но где найти материал? Решение приходит неожиданно.
В лаборатории под стеклянным колпаком стоит колба. На дне колбы немного воды, а в ее горлышко вставлен человеческий палец. Взяли его от трупа, но палец живет вот уже несколько месяцев. Он реагирует на вещества, сужающие или расширяющие сосуды, его кожа выделяет пот, на пальце растет ноготь.
Так же долго живет и отрезанное ухо кролика.
Правда, для этого собран специальный несложный аппарат, подающий к кровеносным сосудам уха подогретый до температуры тела кролика раствор Рингера.
Во время опытов ученому приходит дерзкая мысль: остановить жизнь этих органов, а затем попробовать «воскресить» их. Возможна ли такая остановка? Если и возможна, то надолго ли?