Краткая история почти всего на свете
Шрифт:
В значительной степени из-за этих усложняющих факторов вдруг оказалось, что мы только начинаем понимать геном человека. Геном, по выражению Эрика Ландера [354] из Массачусетского технологического института, это вроде сборочного листа человеческого тела: в нем говорится, из чего мы сделаны, но ничего нет о том, как мы функционируем. Теперь нам требуется руководство по эксплуатации — указания, как его запустить. Нам до этого еще очень неблизко.
А теперь стоит задача расшифровать протеом человека — это понятие настолько новое, что самого термина «протеом» десяток лет назад еще не было в помине. Протеом — это библиотека, содержащая информацию, по которой строятся белки. «К сожалению, — отмечал журнал Scientific American весной 2002 года, — протеом намного сложнее генома» [355] .
354
Эрик Ландер (Eric Lander, p. 1957) — профессор биологии, директор Института Броада при МТИ, один из координаторов проекта «Геном человека». В 2004 г. журнал «Тайм» включил его в список 100 самых влиятельных людей нашего времени.
355
Термин протеом был предложен в 1994 г. австралийским исследователем Марком Уилкинсом. Он обозначает полный комплект белков (протеинов), которые присутствуют в тканях организма.
И это еще мягко сказано. Белки, как вы помните, это рабочие лошадки всех живых организмов. В любой клетке в любое время могут быть заняты делом целых 100 млн белковых молекул. Уйма дел, в которых надо попробовать разобраться. Хуже того, поведение и деятельность белков зависят не только от их химии, как у генов, но и от их формы. Чтобы функционировать, белок должен не только состоять из надлежащим образом собранных химических компонентов, но, кроме того, должен уложиться в строго определенную форму. Термин «укладка» немного дезориентирует, поскольку наводит на мысль о геометрической аккуратности, чего на самом деле нет. Белки перекручиваются, сворачиваются в петли и спирали, сминаются, принимая замысловатые сложные формы. Они скорее походят на бешено скомканные проволочные плечики для одежды, нежели на сложенные полотенца.
Более того, белки (если мне будет позволено воспользоваться уместным здесь архаизмом) можно назвать распутниками биологического мира. В зависимости от настроения и положения с обменом веществ они среди всего прочего позволяют себе фосфорилироваться, гликозилироваться, ацетилироваться, убиквитинироваться, сульфатироваться и цепляться к гликофосфатдилинозитоловым якорям. Привести их в движение часто бывает сравнительно легко. Выпейте бокал вина, замечает журнал Scientific American, и тут же во всем организме существенно изменится количество и характер белков. Это приятно для пьющих, но далеко не помогает генетикам, пытающимся разобраться в том, что же происходит.
Все это может показаться невероятно сложным, и в некоторых отношениях действительно невероятно сложно. Но за всем этим также скрывается простота, в основе которой лежит единый характер жизнедеятельности. Все эти незаметные искусные химические процессы, дающие жизнь клеткам, — совместные усилия нуклеотидов, транскрипция ДНК в РНК, — развились лишь единожды и с тех пор оставались довольно устойчивыми во всей природе. Как полушутя заметил покойный французский генетик Жак Монод [356] : «Все, что верно в отношении Е. coli (кишечной палочки), верно и в отношении слонов, разве что в большей степени».
356
Жак Монод (Jacques Monod, 1910–1976) — французский биохимик, лауреат Нобелевской премии по медицине и физиологии 1965 г. за открытия в области генетического управления энзимами и синтезом вирусов.
Все живые существа — это реализации одного первоначального плана. Как человеческие существа мы всего лишь надстройка — каждый из нас представляет собой заплесневелый архив приспособленностей, адаптации, модификаций и удачных переделок, уходящих в глубь времен на 3,8 млрд лет. Как ни удивительно, мы довольно близкие родственники фруктов и овощей. Около половины химических процессов, протекающих в бананах, принципиально те же самые, что протекают внутри вас. Не будет лишним чаще повторять: все живое едино. Это есть, и, я полагаю, будет всегда, самая глубокая из существующих истин.
VI
Путь к нам
Произошли от обезьян! Боже мой, будем надеяться, что это неправда, а если правда, будем молиться, чтобы это не стало широко известно.
27
Время ледников
Я видел сон: не все в нем было сном.
Погасло солнце светлое — и звезды
Скиталися без цели…
В 1815 году на острове Сумбава в Индонезии эффектно взорвалась долго молчавшая внушительных размеров гора, носившая название Тамбора. Взрывом и последовавшим за ним цунами унесло жизни 100 тысяч человек. Никто из ныне живущих не был свидетелем такого неистовства стихии. Тамбора превосходила все, что когда-либо испытал человек. Это было крупнейшее извержение вулкана за десять тысяч лет — в 150 раз мощнее извержения вулкана Сент-Хеленс, равносильное взрыву 60 тысяч атомных бомб мощностью с хиросимскую [357] .
357
На самом деле даже больше. Энергия взрыва вулкана Тамбора оценивается в 1020 Дж. Это примерно соответствует миллиону хиросимских бомб. Почти такую же силу имело извержение вулкана Санторин в середине второго тысячелетия до нашей эры. Оно произошло в 120 км от острова Крит и, по-видимому, уничтожило Минойскую культуру.
В те дни новости распространялись не очень быстро. В Лондоне «Таймс» поместила небольшое сообщение — по существу, письмо одного негоцианта — спустя 7 месяцев после события. Но к тому времени последствия извержения Тамборы уже ощущались. В атмосфере рассеялись двести сорок кубических километров пропахших дымом пепла [358] , пыли и песка, затмевая солнечный свет и вызывая охлаждение Земли. Закаты были необыкновенные, хотя и туманные, чья красочность прекрасно схвачена художником Дж. М. У. Тернером [359] . Он был на небесах от счастья, но мир вокруг него по большей части влачил жалкое существование под гнетущим сумрачным покровом. Вот эти мертвые сумерки и вдохновили Байрона на приведенные выше строки.
358
Полного согласия относительно объема выброшенного пепла нет. В разных источниках приводятся оценки от 40 до 150 км3.
359
Джозеф Моллард Уильям Тернер (Joseph Mallord William Turner, 1775–1851) — английский художник-пейзажист романтического направления, один из основателей импрессионизма.
Весна так и не наступила, и до лета дело тоже не дошло: 1816 год стал известен как год без лета. Зерновые не взошли. В Ирландии голод и вызванная им эпидемия брюшного тифа унесли жизни 65 тысяч человек. В Новой Англии этот год остался известен в народе как «тысяча восемьсот до смерти морозный» [360] . Утренние заморозки продолжались до июня, и почти ни одно посаженное семя не взошло. Из-за нехватки кормов животные либо погибали, либо их приходилось забивать. Почти во всех отношениях это был ужасный год — почти наверняка самый худший для фермеров в новые времена. Однако в глобальном масштабе температура упала меньше чем на один градус Цельсия. Природный термостат Земли, как увидят ученые, чрезвычайно тонкий инструмент.
360
В оригинале: «Eighteen Hundred and Froze to Death».
XIX век и без того был довольно прохладным. Как стало известно, на протяжении двухсот лет [361] Европа и Северная Америка переживали «малый ледниковый период», благоприятствовавший всякого рода зимним мероприятиям и забавам — ярмаркам на льду Темзы, гонкам на коньках по каналам в Голландии, что теперь, как правило, невозможно. Другими словами, это был период, когда холода часто напоминали о себе. Так что, пожалуй, можно извинить геологов XIX века за то, что они долго не представляли, что мир, в котором они жили, был просто ласковым в сравнении с предыдущими эпохами и что местность вокруг них в значительной степени была сформирована сокрушительными ледниками и под влиянием таких холодов, которых не выдержали бы никакие ледовые ярмарки.
361
Обычно считается, что малый ледниковый период был продолжительнее — примерно с середины XIV до середины XIX века.