В Ветхом Завете Господь спрашивает Иова: «Нисходил ли ты во глубину моря и входил ли в исследование бездны? Отворялись ли для тебя врата смерти и видел ли ты врата тени смертной? Обозрел ли ты широту земли? Объясни, если знаешь все это». Если бы у Иова была возможность ответить, конечно, ему пришлось бы признать, что нет. С тех пор прошло 25 веков, и, может быть, мы приближаемся к тому, чтобы дать положительный ответ на эти вопросы. Мы можем опускаться на дно морское и близки к тому, чтобы сформулировать проверяемые гипотезы о происхождении жизни, или даже уже выдвинули такую теорию. И еще мы знаем, что – если исключить вмешательство со стороны – жизнь на Земле станет невозможна примерно через 1,1 млрд лет, когда раскалившееся Солнце осушит океаны. Правда, задолго до этого жизнь может трансформироваться так, что мы даже не в состоянии представить. Может быть, мы будем казаться примитивными тем существам, что будут населять нашу планету после нас, – какими сегодня кажутся нам живущие в вечной темноте глубоководные крабы.
Данио рерио
Danio rerioТип: хордовые
Класс: лучеперые
Семейство: карповые
Охранный статус: вызывающий наименьшие опасения
Да возрадуется… с рыбой Бокой, умеющей говорить.
Кристофер Смарт
Вольтер восхищался англичанами, но при этом предупреждал: «Находясь в их стране, не выказывайте своего удивления, что у них красивые дети». Если бы Вольтер был биологом в XXI в., он мог бы сказать то же самое о данио рерио (брахиданео рерио, дамский чулок), мелкой рыбешке, обитающей в реке Ганг. Взрослая особь выглядит довольно симпатично – с синими и белыми горизонтальными полосками, но ничего особенного. Ее очень легко разводить в искусственной среде, так что она уже более ста лет является стандартным обитателем аквариумов, но это обычная пресноводная рыбка. А вот ее мальки могут похвастаться особой красотой.
Красота эта открывается, когда наблюдаешь развитие эмбриона. Общее представление можно получить, посмотрев ускоренную видеозапись в Интернете. Но я бы очень советовал вам понаблюдать за процессом в реальном времени, как это посчастливилось сделать мне. Микроскоп предлагает гиперстереоскопическое зрение: вы одновременно как бы смотрите с огромной высоты и находитесь вплотную к рассматриваемому объекту. Икринка, малюсенький полупрозрачный пузырек, крохотная луна, через которую просвечивает вода, постепенно исчезает по мере того, как формируется малек. Начинается все с темной полоски на краю икринки, которая пульсирует и постепенно образует скелет, сердце и глаза, превращаясь в узнаваемый зародыш. Процесс занимает около двух дней.
В наш век, когда ученые исследуют сложные процессы внутри отдельной клетки или работают над компьютерным секвенированием генома, есть что-то притягательное в том, чтобы собственными глазами наблюдать за развитием эмбриона данио рерио. Наблюдение за появлением и группировкой отдельных клеток, из которых формируются органы, дает возможность почувствовать себя практикующим биологом и поверить, что обо многих процессах можно узнать, просто отслеживая их развитие.
Эмбрион данио рерио, 14 часов
То, что так поражает новичка вроде меня, – привычное зрелище для тысяч ученых, которые используют данио рерио для самых разнообразных исследований: от аномального развития мозга до восстановления сердца. Ученые часто вмешиваются в процесс развития эмбриона (например, внося изменения в индивидуальные геномы, так что флуоресцентные белки заставляют некоторые органы светиться как что-то инопланетное), но, как мне кажется, большинство из них по-прежнему в восторге от этого процесса, как бы часто ни приходилось его наблюдать. И всех вдохновляют возможности, которые эта рыба и некоторые другие животные, например аксолотль или плодовая мушка, открывают для пусть небольших, но совершенно реальных шагов для облегчения человеческих страданий и продления жизни. Как странно и удивительно обнаружить нечто столь прекрасное в унылой обстановке лабораторий с их искусственным освещением и химическими запахами. Научный прогресс опирается не только на плечи гигантов, как принято считать, но и на малюсенькую бластулу данио рерио.
«Работайте так, как будто живете в начальный период истории более совершенной нации», – писал Аласдар Грэй. Одобряю такие настроения, и, если подумать, на что способны серьезная наука и неутомимая мысль, если они руководствуются состраданием, можно даже с оптимизмом смотреть в будущее. Но куда может нас завести наша возросшая способность управлять жизнью? Палеонтолог Мартин Бразье, обычно осторожный в своих заявлениях, предупреждает, что, хотим мы этого или нет, но, возможно, мы живем в начале самых великих трансформаций со времен кембрийского взрыва, когда многоклеточная жизнь расцвела огромным разнообразием новых, самых удивительных форм. Физик Фримен Дайсон предположил, что развитие науки приведет нас к концу «дарвинской интерлюдии» – антракта в несколько сотен миллионов лет, во время которого виды имели свойственные только им характеристики. Если представить, что его предположение верно, становится если не страшно, то как минимум не по себе. Но даже те, кто его оспаривает (подчеркивая, что биология всегда была более открытым источником, чем считает Дайсон), согласны, что научные достижения, вероятно, радикально изменят ситуацию и поставят нас перед новыми выборами.
Некоторые открытия, ставшие темой новостей, могут оказаться не столь важными, как это утверждалось. Например, когда группа ученых, возглавляемая Хамилтоном Смитом и Крейгом Вентером, сообщила в 2010 г., что «создала жизнь с нуля», их заявление оказалось немного не тем, что подразумевает буквальное понимание слов. На самом деле они сделали копию генома уже существующего микроба и поместили в другой{59}. При этом какие-то исследования не привлекли к себе такого внимания, а между тем были не менее важными. Так, например, некоторые ученые, похоже, вплотную приблизились к «перепрограммированию жизненного кода», чтобы создать формы жизни, использующие аминокислоты, которые неизвестны даже для архейских форм. Как объясняет исследователь Джейсон Чин, идея заключается в том, чтобы не ограничиваться 20 аминокислотами, которые присутствуют во всех формах жизни, и создать «первый параллельный и независимый генетический код в клетке», новую транслирующую систему для биосинтеза полимеров, неизвестных в живых клетках на сегодняшний день.
Подобные научные достижения, как переоцененные, так и недооцененные, могут оказаться первыми пробными шагами к синтетической биологии – созданию новых организмов «из идеи, а не от предка» (если воспользоваться формулировкой редакционной статьи журнала Nature). И будущее в первую очередь зависит от людей (или тех существ, которые придут им на смену) разумных, хотя необязательно мудрых, – творцов.
Пока предвестники изменений могут показаться обыденными и даже забавными. В 2000 г., например, одна американская компания, воспользовавшись результатами исследований, проведенных в Сингапуре, начала продавать в качестве аквариумных рыбок GloFish ® – данио рерио, которые после вмешательства ученых могли светиться несколькими цветами: Starfire Red®, Electric Green® или Sunburst Orange®. Другие новости (как мне кажется) несут в себе нечто зловещее, хотя в них присутствует большая доля фарса. Летом 2008 г. южнокорейская фирма впервые клонировала щенка для коммерческих целей. Заявление о клонировании щенков, сделанное через три года после того, как ведущий корейский ученый был уличен в фальсификации доказательств успешного клонирования человеческого эмбриона и стволовых клеток, было встречено с подозрением. Но щенки были вполне настоящими – и слово стало плотью – и потомством (если это понятие здесь уместно) питбуля Бугера. Владелец Бугера, американка Джойс Маккинни (о чьей сенсационной жизни рассказывает фильм «Таблоид»), назвала своих новых питомцев Бугер Маккинни, Бугер Ли, Бугер Ра, Бугер Хонг и Бугер Парк – в честь самой себя и ученых, ставших их отцами.
Но методы южнокорейских ученых в 2008 г. уже давно не новость. Исследователи начинают создавать животных с абсолютно новыми свойствами. Есть сведения о супермыши, способной на настоящие атлетические подвиги, сопоставимые с покорением человеком высокой горы с разбегу. По непонятным пока причинам супермышь живет дольше обычной, больше занимается сексом и очень агрессивна.
Некоторые будущие творцы жизни и те, кто спонсирует их исследования, наверняка окажутся мудрыми и добрыми людьми. Многие будут работать на государственной службе, на военных, на крупные корпорации, на преступные группы или нескольких заказчиков сразу. Последствия можно вообразить, в том числе и по-настоящему катастрофические, как это делает в своих книгах Маргарет Этвуд или Бог у Дэвида Иглмана, когда обнаруживает, что Мэри Шелли точно разгадала его задумку. Ранние попытки использовать биологические системы в качестве оружия, такие как секретная советская программа 1970–1980 гг., могут оказаться детской игрушкой по сравнению с проектами, которые разрабатываются или планируются в наши дни.
