К книге
Книга слизи. Скользкий след в истории ЗемлиIV Жизнь. Душа клетки
47%
IV Жизнь. Душа клетки
18

Если дети попадают в плохую компанию, родители часто начинают обвинять друг друга. Похожая ситуация произошла и с крестными отцами Bathybius haeckelii, первичной слизи, предположительно пульсирующей на морском дне. Как только стало очевидно, что экспедиция «Челленджера» не увенчалась успехом и Bathybius не был обнаружен, Томас Генри Гексли сразу же признал свою вину. В качестве объяснения он сознался, что сам окрестил эту находку и надеялся ею гордиться, однако Bathybius не оправдал ожиданий. Таким образом, Гексли извинился перед всеми участниками исследования, но повторил, что в полной мере берет вину на себя.

Эрнст Геккель, в свою очередь, еще целое десятилетие продолжал защищать свою слизистую гипотезу, ослепленный любовью к своему непутевому «крестному сыну». Что же тогда случилось с экспедицией «Челленджера»? Не удалась, потому что Bathybius обитает не везде. А что же с профессором Гексли? Он поставил на всем жирный крест. «Настоящий отец так легко не отказывается от разочаровавшего его ребенка», – язвил Геккель. Его настойчивость объяснима, так как Bathybius был основанием древа жизни природы в его представлении.

Эта широко разветвленная система основывалась на так называемых монерах, примитивных живых существах, которые представляли собой просто капельки слизи, наиболее ярким представителем которых был Bathybius. Без первичной слизи существование монер, а вместе с тем и основа идеи Геккеля были бы поставлены под угрозу. Впрочем, Геккель был не единственным ученым, которого отсутствие Bathybius ставило в тупик. Первичная слизь, очевидно, создавала необходимую основу для нескольких научных дисциплин одновременно. Она выступала в качестве посредника между мертвой материей и жизнью, самой маленькой клеточной единицы, фундамента жизни, а также источника питания в поразительно густонаселенном, но беспросветном море.

Следовательно, Bathybius сделал внешнюю, достаточно враждебную среду доступной для проживания, создал жизнь и был самым маленьким общим предком высших организмов. Но откуда появился сам Bathybius? Согласно представлениям Геккеля, первичная слизь должна была генерировать жизнь из себя самой, и, возможно, подобным образом появилась и она сама.

Это отсылка к спонтанному зарождению, теории с долгой традицией, которая еще в Древнем Египте давала объяснение, почему живые существа внезапно появляются из слизи, ила и продуктов гнилостного распада. Гнилое мясо сразу начинает кишеть личинками, а гнилые фрукты – мухами. Спонтанное зарождение представляет собой постоянный процесс, в котором по мере необходимости меняется лишь состав участников.

В отличие от системы мира Птолемея, которую в XVII веке опроверг Коперник, идея спонтанного зарождения пережила научные революции в начале Нового времени и продержалась бы еще тысячелетия. Она пережила не только один эксперимент за другим, не только одного радикального мыслителя за другим, но и изобретение двигателя внутреннего сгорания, что, как отмечает исследователь в области гуманитарных наук Дарин Легу, заслуживает особого упоминания. «Спонтанное зарождение в этом смысле представляет собой последнюю веху античного научного мировоззрения», – добавляет он.

Долголетию этой теории, безусловно, поспособствовала поддержка идей Аристотеля, выдвинутых философом еще в IV веке до н. э. Его труды накладывали отпечаток на европейскую науку многие столетия, хотя работы самого Аристотеля зачастую основывались на более старых представлениях. Таким образом, он также коснулся темы спонтанного зарождения и дал теории квазинаучное объяснение. Он изучал природу, а также возникновение и воспроизводство различных организмов, которых он по собственным критериям классифицировал как более или менее совершенных. Несовершенными, по его мнению, были насекомые, улитки, угри и все другие живые существа, у которых нельзя было наблюдать ни спаривания, ни откладки яиц. Из этого Аристотель делал вывод, что такие организмы должны были появиться в результате спонтанного зарождения. В XIII веке богослов Альберт Великий назвал Солнце и звезды источниками спонтанного зарождения, поскольку те могли с помощью своего сияния придать мертвой материи форму целого бестиария. Эта сила оплодотворения была столь сильна и всепоглощающа, что в результате из камней получились жабы, черви и другие животные. Правда, некоторые из них никогда не были жизнеспособны и вынуждены были существовать в виде полезных ископаемых.

Идея спонтанного зарождения была настолько потрясающей, что нашла отражение даже в культуре, например, в опубликованных в 1726 году сатирических «Путешествиях Гулливера» Джонатана Свифта. В книге гуигнгнмы, благородные лошади, обсуждают, нужно ли стереть злых и порочных йеху с лица земли, поскольку «не будь за ними постоянного надзора, они тайком сосали бы молоко у коров, принадлежащих гуигнгнмам, убивали бы и пожирали их кошек, вытаптывали бы овес и траву и совершали тысячу других безобразий». Кроме того, ни один из йеху не знает, «были ли они порождены действием солнечного тепла на разлагающуюся тину или грязь или образовались из ила и морской пены».

Сомнительное происхождение йеху символизирует скорее отсутствие в них христианской веры, а не неблагородность их родословной. Тем не менее спонтанное зарождение охотно использовалось в качестве метафоры и научного объяснения происхождения жизни на Земле. Даже человек одно время считался спонтанно рожденным, иначе как объяснить повторное заселение Земли после всемирного потопа? В основном все же теория спонтанного зарождения относилась к низшим существам, а в XIX веке, незадолго до окончательного опровержения, уже только к микробам.

Впрочем, не только возникновение и воспроизводство видов вызывали разногласия, но и сама природа зоофитов[9]. Они считались гибридами и уклонялись от любого однозначного упорядочивания. Следовательно, не являются ли каменистые кораллы минеральными растениями, а росянки – плотоядными? Дискуссия о зоофитах усилилась с XVIII века, по мере того как в Европу завозили все больше загадочных существ, ну, или фантастических рассказов о таковых. Взять, к примеру, легенду о ягнёнке у стебля. Это был скифский ягненок, который рос у гибкого стебля удивительного дерева, пасся на поле вокруг него, но впоследствии погиб – то ли от голода, то ли от нападения волков. По легенде именно так, возможно, появился хлопок (нем. Baumwolle), название которого с немецкого дословно переводится как «древесная шерсть», отражая двойственную природу этого материала[10].

Гексли, в свою очередь, поражался еще более странному существу, которое, словно гриб, питается отмершими растениями, но может превратиться в животное, способное к движению. «Это растение или животное?[11] И то, и другое, или ни одно из них? – спрашивал он публику во время доклада в 1868 году и добавлял: – Многие склонны ко второму, предполагая, что это отдельное царство, terra nullius для всех этих видов». Сегодня мы знаем, что гибридное существо, заинтересовавшее Гексли, относится к грибоподобным организмам (слизевикам), которые, правда, не являются грибами. Эти эукариотические одноклеточные существа живут в одиночку, как и амебы, однако при определенных обстоятельствах могут объединяться в многоклеточные организмы.

Существует два варианта: если говорить о клеточных слизевиках, то в условиях недостатка пищи вплоть до двух миллионов амеб объединяются в общий слизистый матрикс. Этот так называемый грекс выглядит как бесформенный и полупрозрачный слизняк длиной всего в несколько миллиметров, который при ползании оставляет след из слизи. Грекс, правда, представляет собой лишь промежуточную стадию. После нее наконец развивается подставка с плодовым телом, из которого, в свою очередь, появляются споры для создания нового поколения амеб. Плазмодиальные слизевики, напротив, сливаются и объединяют тысячи клеточных ядер в общей цитоплазме. Этот огромный мешок, многоядерная амеба, покрытая общей оболочкой, называется плазмодием.

Physarum polycephalum («многоголовый») в лаборатории может показать, как такая своевольная многоклеточность проявляется среди, по сути, независимых амеб. Иными словами, проверяются их интеллектуальные способности, которые, учитывая отсутствие мозга, нервных узлов и нейронов, имеют почти математически точный характер. Французская исследовательница Одри Дюссютур в своей книге «Капля» описывает эксперименты, которые она провела со слизевиками. Приманкой выступали в основном овсяные хлопья, а вот горький кофеин амебы сначала обходили стороной. Затем отторжение сошло на нет, что означает, что плазмодий привык к кофеину. Более того, подобное новое поведение и отношение подопытный теперь сможет передать другим слизевикам, если будет с ними объединяться.

Что за беспощадно голодные слизистые существа, которые обмениваются опытом и информацией посредством простого смешения? Тот, кто подумал про Г. Ф. Лавкрафта и его монстров, почти угадал. Впрочем, выдуманные родственники слизевиков – это, скорее, аморфные симбиоты из вселенной Marvel, которые паразитируют на беспомощном хозяине, передавая ему свои чудовищные силы и темные желания. Сами симбиоты при этом держат ухо востро и преследуют собственные цели. Благодаря фильму «Веном» инопланетные многоклеточные существа, по собственному желанию меняющие облик, были увековечены в кинематографе.

Земные плазмодии ползут вперед достаточно медленно: они дают возможность своей слизистой цитоплазме течь, а клеточной мембране – расползаться по сторонам в форме длинных пальцев. Именно так они передвигаются в нужном направлении. Вопрос в том, как это коллективное существо ориентируется в пространстве? Плазмодий состоит из множества маленьких единств, которые под сильным влиянием окружающей среды учащенно колеблются. Эти колебания постепенно передаются соседям, и, в конце концов, появляется коллективное поведение. В таком случае плазмодий ползет к источнику питания, наличие которого он учуял, либо, наоборот, избегает света, а также различные неприятные вещества, такие как соль.

Ни растение, ни животное, ни гриб. Это капля!

Этот суперорганизм легко и эффективно захватывает новые территории во многом благодаря несложному принципу принятия решений. В результате он может охватить площадь размером вплоть до двух квадратных метров.

Подобное распространение происходит не с целью захвата территории, а с целью поиска пищи. Слизевик всегда старается быстро покинуть тупики или неплодородные места, причем навсегда. Это возможно потому, что эти организмы оставляют после себя прозрачную слизь на земле, что служит почти невидимой пометкой о том, что на эти территории снова приходить не стоит. Гель в данном случае используется как внешняя пространственная память. Улитки тоже используют такой механизм, когда им нужно с помощью собственного слизистого следа заново найти дорогу домой в непроглядной приливной зоне.

Анализ эффективности такие организмы проводят максимально точно. Даже в запутанных лабиринтах лаборатории они легко находят свою цель. В ходе другого эксперимента японские ученые поместили плазмодий на точку, обозначающую Токио на карте, и положили еду на точки, обозначающие маленькие города вокруг него. Вскоре многоголовый и многоликий организм выработал наиболее короткий и тем самым наименее трудозатратный маршрут между этими точками. Таким образом, созданная им слизистая сеть почти полностью повторяла железнодорожную схему Токио, вырабатывавшуюся годами. Наш собственный мозг – это сеть из нейронов, имеющая определенную структуру. Другие системы, среди которых и упомянутый выше слизевик, склонны меняться, функционируя, как следствие, без четких соединений. Многие ученые в этой связи используют термин «жидкий мозг». Physarum представляет собой биологический компьютер, что делает его интересным предметом исследования для ученых, занимающихся искусственным интеллектом и его новыми алгоритмами.

Рисунок 25. Диалог из культового комикса Дэвида Микелайни «Веном: Планета симбиотов» из серии «Человек-паук», 1995

Можно предположить, что теперь мы знаем гораздо больше о слизевиках, но остается одна проблема: их сложно классифицировать. В том же докладе, в котором Гексли жаловался на противоречивость странного гибрида, он отвергал идею разделения растений и животных, поскольку, по его мнению, все существа на фундаментальном уровне равны. А что же собой представляет сама жизнь? Без Бога и души остается лишь чисто механическое взаимодействие составных частей клетки. Этого Гексли было мало.

Он искал то загадочное качество, которое помогало бы отличать мертвую материю от живой. Эти размышления возобновили давно начавшуюся дискуссию о том, что жизнь, должно быть, появилась посредством протоплазмы. Это – то слизистое вещество, которое вязко течет внутри клетки и легко поддается наблюдению. Согласно теории о появлении жизни из протоплазмы, оно даже содержит жизненную силу, vis vitalis. Сама клетка в данном случае играет лишь неблагодарную роль резервуара или простейшей единицы протоплазмы с ядром. А вот «живой гель» играет, скорее, роль настоящего кукловода, управляющего организмом как марионеткой через слизистые нити вплоть до смерти.

О, это всего-навсего идея сосуществования клеток. Наитие – не оставлять в одиночестве прозрачно-слизистый комочек прасущества, элементарного организма, а сначала из немногих, позднее же из миллионов и миллионов таковых создавать высшие формы жизни – многоклеточное животное, крупные особи, состоящие из плоти и крови.

Таким образом, самые маленькие единицы протоплазмы – это примитивные живые существа, такие как бактерии и амебы. По принципу лего они объединяются в более крупные организмы, а после их смерти снова распадаются на составные части для нового раунда переработки слизи. Эти вопросы довольно неожиданным образом фигурируют в романах Нобелевского лауреата Томаса Манна, прежде всего в «Волшебной горе». Иными словами, то, что было актуально в медицине и науке в период с 1912 по 1924 годы, нашло отражение и в романе.

В этом «Волшебной горе» не уступает и другое произведение – «Признания авантюриста Феликса Круля», во многом благодаря разъяснениям профессора Кукука, который разбирается в превратностях природы: «Так, уже создав млекопитающих, она [природа] допустила такую избыточность жизни, как кит величиной с два десятка слонов, – чудовище, которое не продержишь и не пропитаешь на земле, – и отослала его обратно в море, где оно теперь, гигант с недоразвитыми задними конечностями, плавниками и маслянистыми глазками, вряд ли себе на радость служит добычей китобойной промышленности».

Акцент ранней эволюционной биологии был в любом случае скорее на протоплазме как мельчайшей единице жизни; идее, на которой основывалось существование монер Геккеля, таких как Bathybius.

Все они представляли собой просто живые комочки слизи, у которых отсутствовала даже мембрана, свойственная современным клеткам. Биологи-эволюционисты, таким образом, единодушно определили их в давно существующую категорию дарящей жизнь слизи.

Существенное значение в этой теме имели работы немецкого натурфилософа Лоренца Окена (1779–1851), поскольку он соединил идею спонтанного зарождения с первобытной слизью. «Любой органический объект произошел из первичной слизи и представляет собой не что иное, как слизь в различных формах», – писал Окен в своем «Учебнике натурфилософии». Там же он утверждал: «Все органическое когда-то снова растворяется и превращается в слизь, и называется это явление так: слизь в определенной форме становится бесформенной слизью». Откуда же в таком случае появляется сама первичная слизь, из которой рождается все органическое? Согласно Окену, это морская слизь:

Источником слизи является море, оно само, а не растворение гниющих в нем веществ… Вся жизнь в море, и никакая – на континенте… Любая слизь – живая… Все море – живое… Оно волнуется, вздымается и опускается как цельный организм… И вся любовь тоже появилась из пены морской.

В Англии Окена обвинили в ереси, поскольку спонтанное зарождение жизни из морской слизи противоречит основам теологии. Но представление о живой слизи осталось как о протоплазме. Золотой эрой для изучения таинственной клеточной слизи, которую Геккель считал частью природной системы, стали 1860-е годы. Особенно актуальным это стало весной 1864 года, когда Геккель выловил крохотные шарики слизи из Средиземного моря близ Ниццы. Вероятно, ученый выловил некий амебовидный организм, который сегодня уже нельзя однозначно идентифицировать. Геккель окрестил его Protogenes primordialis, то есть «первенцем глубокой древности», и объявил его первым представителем монер, которые, будучи «голой протоплазмой» без мембраны и внутренней структуры, представляют собой жизненный минимум.

Гексли взял пример с Геккеля и описал протоплазму как гончарную глину, которая и при обжиге, и при покраске все равно остается глиной, объединяющей всю жизнь на Земле. Эта идея была опровергнута только тогда, когда появились однозначные доказательства того, что функции клетки основываются на ее структуре и могут выполняться без загадочной жизненной силы. Правда, идея существования протоплазмы оставалась актуальной в науке и искусстве вплоть до начала Первой мировой войны.

Рисунок 26. Изобретатель Томас Эдисон с фонографом (1). «Эктоплазмы» со спиритических сеансов оказались подделкой (2). Писатель и спиритист Артур Конан Дойл (3). «Младенец» Генри Мура, 1930 (4). Древо жизни Эрнста Геккеля, на ветвях которого расположены протоплазмические монеры, 1866 (5). «Крик» Эдварда Мунка, 1893 (6)

Предыдущая главаГлава 18 из 38Следующая глава