Биология веры: Недостающее звено между Жизнью и Сознанием
Шрифт:
Ей-богу, подобный лозунг: «Это же среда, тупицы!» стоило бы повесить над своими рабочими столами всем цитобиологам. Раз за разом я убеждался в том, насколько мудр был совет Ирва Кенигсберга. Стоило мне обеспечить клеткам здоровую среду, они начинали благополучно расти. Едва состояние среды ухудшалось, их рост приостанавливался. Как только я улучшал среду, «занемогшие» клетки снова приходили в себя. В конце концов до меня дошло, что именно тут скрыт ключ к пониманию природы живого!
Большинство цитобиологов не обращает внимания на подобные тонкости культуральной техники. После того как Уотсон и Крик открыли генетический код ДНК, ученые махнули рукой на влияние окружающей среды. Однако им следовало бы помнить: сам Чарльз Дарвин под конец жизни признавал, что его эволюционная теория недопустимо умалила
«По моему мнению, величайшей моей ошибкой было то, что я не придал достаточного значения непосредственному воздействию, которое окружающая среда, т. е. пища, климат и т. д., оказывает независимо от естественного отбора... Когда я писал «Происхождение видов» и в последующие годы у меня не было надежных свидетельств прямого воздействия среды; теперь же подобные свидетельства многочисленны».
Ученые — последователи Дарвина наступают на те же самые грабли. Беда недооценки среды в том, что она ведет к генетическому детерминизму — убеждению, будто гены «управляют» всем живым. Это убеждение не только вынуждает нерационально тратить деньги на научные исследования (о чем я собираюсь говорить в одной из последующих глав), но и, что гораздо более важно, искажает наши представления о жизни. Когда вы убеждены, что вами управляют гены, которыми вас облагодетельствовали при зачатии, вы получаете удобную возможность объявить себя жертвой наследственности: «Я не виноват в том, что не успел сделать работу в срок. Просто я такой медлительный — это все гены!»
С самого начала Эпохи Генетики нам внушают, что мы бессильны перед мощью скрытых в нас генов. Великое множество людей живет в постоянном страхе перед тем, что однажды их гены вдруг возьмут и «включат» в них Нечто Ужасное. Представьте себе человека, воображающего себя бомбой с тикающим часовым механизмом и ожидающего, что вот-вот в нем взорвется рак — так же, как он взорвался в его брате, сестре, дяде или тете. Миллионы других винят в своем плохом самочувствии не сочетание умственных, физических, эмоциональных и духовных причин, а нарушения биохимической механики своего организма. Ваш ребенок перестал слушаться? Сегодня врач, вместо того чтобы как следует разобраться, что происходит с его телом, сознанием и духом, предпочтет выписать ему таблетки для исправления «химического дисбаланса».
Разумеется, я нисколько не оспариваю тот факт, что некоторые заболевания, такие, как хорея Гентингтона, бетаталассемия и кистозный фиброз, обусловлены тем или иным дефектным геном. Но такие нарушения встречаются менее чем у 2% населения. Подавляющее же большинство людей рождается с генами, с которыми вполне можно быть здоровыми и жить счастливо. Те напасти, которые ныне одолевают человечество, — диабет, сердечно-сосудистые заболевания, рак — отнюдь не вызываются конкретным геном. Они — результат сложного взаимодействия множества генетических и экологических факторов.
Но как тогда быть с газетными статьями, которые то и дело трубят об открытии очередных генов всего чего угодно — от депрессии до шизофрении? Прочитайте эти статьи внимательно, и вы увидите, что факты, скрытые за броскими заголовками, куда скромней. Да, ученые связывают гены с различными заболеваниями, но крайне редко бывает так, что то или иное заболевание обусловлено одним-единственным геном.
СМИ постоянно путают эти две вещи — связанность и обусловленность, тем самым создавая неразбериху. Одно дело быть связанным с заболеванием, и совсем другое — обусловливать его, то есть служить причиной и осуществлять направленное, управляющее воздействие.
Если я покажу вам ключ зажигания и скажу, что он имеет отношение к управлению автомобилем, вы, вероятно, согласитесь со мной. В самом деле — без этого ключа я не смогу включить зажигание и, значит, мое заявление в каком-то смысле верно. Но можно ли сказать, что этот ключ автомобилем «управляет»? Будь это так, вы не рискнули бы, выходя из машины, оставлять его в замке зажигания — из опасения, что он, чего доброго, одолжит ее у вас и уедет. Ключ зажигания связан с управлением автомобилем; управляет же им человек, который этот ключ поворачивает. Определенные гены связаны с теми или иными паттернами поведения организма и его характеристиками — но эти гены
Но что приводит в действие гены? Достаточно тонкий и откровенный ответ на этот вопрос дал в 1990 году Фредерик Ниджхаут в статье, озаглавленной «Метафоры и роль генов в развитии организмов» [Nijhout 1990]. По словам Ниджхаута, идея, будто гены управляют всем живым, высказывалась так часто и долго, что ученые забыли о том, что это всего лишь гипотеза, но никак не установленная истина. В действительности же научные исследования последнего времени данную гипотезу скорее опровергают. Всевластие генов, пишет Ниджхаут, это популярная в нашем обществе метафора. Нам хочется верить, что генные инженеры — новые волшебники, способные лечить болезни и между делом конструировать новых Эйнштейнов и Моцартов. Но метафора — отнюдь не то же самое, что научная истина. Вывод, к которому приходит Ниджхаут, таков: «Когда в гене возникает необходимость, его экспрессию * активирует сигнал, поступающий из окружающей среды, а вовсе не какая-то там спонтанно возникшая характеристика самого гена». После этих слов остается еще раз обратиться к тем, кто считает, что нами управляют гены: «Это же среда, тупицы!»
* Экспрессия гена — совокупность молекулярных процессов, ведущих к синтезу того или иного химического вещества на основании информации, закодированной в этом гене.
Белок: стройматериал живого
Чтобы уяснить, почему восторжествовала метафора всевластия генов, нужно разобраться, как понимают ДНК те, кто их с таким рвением изучают.
В свое время химики-органики установили, что клетки состоят из очень крупных молекул четырех типов: полисахаридов (сложных сахаров), липидов (жиров), нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) и белков. И хотя клетке необходимы все эти четыре типа молекул, наиболее важным их компонентом является белок. По существу, клетки представляют собой сооружения из ста тысяч белковых «кирпичей». И один из способов описания наших состоящих из триллионов клеток тел — представить их в виде белковых машин (надеюсь, вы уже поняли, что лично я считаю нас чем-то большим, нежели машины!).
Давайте присмотримся к тому, как соединены друг с другом в наших клетках эти сто с лишним тысяч белков. Каждый белок представляет собой линейную цепочку связанных друг с другом молекул нуклеиновых кислот наподобие игрушечного детского ожерелья на втулках (см. рисунок).
«Бусины» в «ожерелье» белка — это молекулы одной из двадцати используемых клетками аминокислот. По правде говоря, при всей своей наглядности, аналогия с ожерельем не совсем верна, поскольку молекула каждой аминокислоты несколько отличается по форме. Так что ради точности нам придется сказать, что наше ожерелье помяли на фабрике.
А если быть еще более точным, следует принять во внимание то, что аминокислотный остов клеточного белка гораздо мягче и податливей детского игрушечного ожерелья, которое распадается, если его чересчур сильно перегнуть. Скажем так: структура аминокислотных цепочек в белках напоминает позвоночник змеи, позволяющий ей и вытягиваться в струну, и сворачиваться в клубок.
Благодаря гибким сочленениям (пептидным связям) между аминокислотами в белковой «змейке» белки могут принимать множество форм. То, какую из них примет такая «змейка», определяется преимущественно двумя факторами. Первый фактор — физическая структура белка, обусловленная последовательностью составляющих его бусинок-аминокислот (которые, как уже было сказано выше, немного отличаются друг от друга по форме). Второй фактор — взаимодействие положительных и отрицательных электрических зарядов на концах связанных друг с другом аминокислот. Благодаря такому взаимодействию, аминокислоты ведут себя как магниты. Одноименные заряды заставляют их отталкиваться друг от друга, в то время как разноименные — притягиваться. Как показано на рисунке вверху, гибкий остов белковой цепи легко принимает ту или иную форму, когда его аминокислотные «позвонки» поворачиваются и изгибают соединяющие их сочленения, чтобы уравновесить силы, возникающие из-за имеющихся положительных и отрицательных зарядов.