Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила - Ян Схюттен

Ян Паул Схюттен

Загадка жизни и грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила

Предисловие

Что вам приходит в голову при взгляде на такой список: инфузории-туфельки, деревья, звезды, планеты, мешки с кроличьим кормом, дядюшка Хенк, огурцы, грязные носки Йоса Гротьеса из Дрила, облака, пирожные со взбитыми сливками и роботы? Мне — картины Иеронима Босха. А это: «инфузории-туфельки поедают бактерий, мальки и мелкие рыбешки едят инфузорий-туфелек, хищные рыбы — мелкую рыбешку и так далее» — не напоминает «Триумф смерти» Питера Брейгеля? На самом деле, в этой книге торжествует не смерть, а жизнь, потому что Ян Паул Схюттен рассказывает именно про жизнь. Как она произошла (никто не знает, и автор объясняет несколько основных гипотез), как развивалась (он излагает основные положения эволюционной биологии и разбирает наиболее популярные возражения против теории эволюции), как она устроена (да, остается место и для рассказа о том, что такое гены и ДНК).

Все это понятно написано и иллюстрировано чудесными рисунками. Автор все время обращается непосредственно к читателю, но это больше чем просто литературный прием: скажем, объяснить понятия изменчивости и отбора на примере кружков, которые читатель должен нарисовать на листе бумаги (и пока не нарисует, читать дальше нельзя) — это замечательная находка. Ни разу не скатываясь в занудство, книга рассказывает о самых современных палеонтологических находках и эволюционных представлениях. Читатель узнает, что будет, если пропустить через мясорубку морскую губку[1]; кто является более близким родственником коровы — кит или лошадь[2]; почему у павлинов такие большие хвосты[3]; почему человеческий глаз так несовершенен[4]; почему акула не икает[5].

Или вот серьезные названия трех идущих подряд глав: «Можно ли выжить без попы?», «Можно ли выжить без секса?», «Можно ли выжить без убийства?». Казалось бы, про попу тут лишнее, но ведь книга не про вечные вопросы, а про биологию. А с биологической точки зрения возникновение отдельного выделительного отверстия не менее важно, чем половое размножение и способность питаться другими животными.

А что до грязных носков Йоса Гротьеса — так что поделать, голландский юмор всегда был грубоват; вспомним еще раз Брейгеля, на этот раз картину «Фламандские пословицы».

Михаил Гельфанд, доктор биологических наук, член Academia Europaea, заместитель директора Института проблем передачи информации им. А. А. Харкевича РАН, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ

И еще, прежде чем мы начнем по-настоящему

В этой книге порой встречаются огромные цифры. До того огромные, в голове не укладывается. Тиктаалик, один из героев этой книги, жил, например, около 370 миллионов лет назад.

Твой мозг состоит из ста миллиардов клеток. А в твоем организме живут триллионы бактерий. Сколько же это, собственно говоря? Эта таблица переводит такие цифры в часы, минуты, дни и годы, чтобы ты мало-мальски представил себе, что именно означают все эти миллионы, миллиарды и триллионы.

Часть 1

Чудеса, загадки, тайны и ты

Почему нужно аплодировать инфузории-туфельке?

Давайте-ка все вместе поаплодируем инфузории-туфельке. Кому-кому? Инфузории-туфельке, существу, которое меньше точечки над i. Но с какой стати нужно ей аплодировать? Что в ней особенного? Эта крошка заслужила бурные аплодисменты просто потому, что живет. А это удивительнее, чем ты думаешь! Сейчас расскажу.

У датского профессора Хенрика Шарфе есть близнец — робот. Когда профессор и робот стоят рядом, с первого взгляда не поймешь, кто из них человек, а кто — машина. Правда, близнец пока может только немножко двигаться — вот, пожалуй, и все. Он даже говорить не умеет. Но я готов съесть целый мешок кроличьего корма, если в далеком будущем не появится робот, который будет в точности похож на человека, будет давать разумные ответы на вопросы и даже играть в футбол. Думаю, такого робота нам удастся сделать уже в ближайшие тридцать лет. А вот инфузорию-туфельку сделать в тысячи раз труднее.

Умений у крохотной инфузории совсем мало. Она немного плавает с помощью малюсеньких волосков-ресничек, которыми орудует как веслами. Может пить грязную воду из канавы и поедать обитающие там бактерии. Может вывести из себя эту воду — пописать. Ну, то есть она не писает, а скорее уж потеет. Может заняться сексом с другой инфузорией-туфелькой. Может разделиться, так что появятся сразу две инфузории. А больше… она почти ничего и не умеет.

Что инфузория-туфелька умеет, а самый умный робот нет?

Инфузория-туфелька, конечно, меньше, чем робот профессора Шарфе, однако есть у нее одно умение, какое машине вообще недоступно: она может умереть. Да, роботы ломаются, но это совсем другое. Сломанное зачастую можно починить. Мертвое к жизни никогда уже не вернешь. Каждая жизнь — уникальна, хотя на Земле жили и живут квинтиллионы существ.

Туфелька живет, а робот нет, вот в чем величайшая разница. Но у них есть и сходства. Например, оба состоят из мертвых частиц. Ведь все, что ты видишь, — и даже все, что не видишь, — построено из атомов и молекул. Это крохотные кирпичики, из которых состоит все во Вселенной. От инфузорий-туфелек до деревьев, звезд, планет, мешков с кроличьим кормом, дядюшки Хенка, огурцов, грязных носков Йоса Гротьеса из Дрила[6], облаков, пирожных со взбитыми сливками и роботов. Леди Гага — и та состоит из атомов. А атомы все как один мертвые, мертвее не бывает. Такие же мертвые, как кирпич, куча глины или деталька «Лего». И каким же образом из мертвых атомов может возникнуть жизнь? Как возникла жизнь на Земле? Откуда взялись инфузории-туфельки? Откуда взялись мы, люди? Возможна ли во Вселенной другая жизнь? Обо всем этом ты прочтешь в этой книге.

Так ли проста клетка?

Инфузория-туфелька — существо очень простое. Она состоит из одной-единственной клетки. Все живое состоит из клеток. А клетки, конечно, построены из атомов. Но если атомы мертвые, как причальные тумбы, то клетки прямо-таки кипят жизнью. При ближайшем рассмотрении это заметно сразу: под микроскопом видно, как все бурлит и плещется. Если бы ты сумел уменьшиться и забраться внутрь клетки, тебе бы захотелось незамедлительно убраться оттуда. Ведь там царит сущее столпотворение: скоростные магистрали с интенсивным движением, бурные водные потоки, торнадо и сражения в снежки.

Сколько в тебе клеток?

В одной клетке больше составных частей, чем в двух десятках роботов профессора Шарфе, вместе взятых. Но клетка так мала, что невооруженным глазом ее не разглядишь. Стало быть, живые существа, которых мы видим, явно состоят больше чем из одной клетки. Сколько же их? Возьмем, к примеру, тебя. Ты состоишь из… сейчас подсчитаем… двух, трех, пяти, восьми, девяти, нет… из десяти тысяч квадриллионов клеток. Десять тысяч квадриллионов! И все они тебе совершенно необходимы.

Пока ты читаешь это предложение, в твоем организме, например, прибавляется миллионов десять красных клеток крови. Это как бы крошечные вагонетки, доставляющие кислород во все уголки и закоулки твоего тела. Без кислорода другие клетки твоего организма погибнут. А ведь у тебя есть еще и квадриллионы кишечных клеток. В совокупности они образовали бы поверхность размером с теннисный корт. Они заботятся о том, чтобы съеденная пища превращалась в горючее для твоего тела. Без этого горючего ты умрешь. А как насчет клеток, составляющих твое сердце? Сердце — мышца, которая постоянно, без устали работает. Оно стучит каждую секунду, каждую минуту, каждый день, год за годом, без перерыва, прокачивает кровь по сосудам и сосудикам, общая длина которых огромна: ими можно сделать два витка вокруг Земли.

Клетки живут. А значит, могут и умереть. К счастью, есть специальные клетки, которые уничтожают умершие. Если некоторое время не стирать пыль и не делать в комнате уборку, то можно увидеть немножко отмерших клеток кожи — именно из них большей частью состоит пыль у тебя дома. Ты теряешь их примерно 30 тысяч в минуту. Четыре килограмма в год. Поэтому за несколько недель все старые клетки кожи заменяются новыми.

Что происходит в твоем теле?

В твоем теле постоянно что-то происходит. Я упомянул лишь некоторые процессы, на самом же деле их несколько миллионов. В секунду. И всеми событиями в твоем теле управляет мозг. Мозг состоит из сотни миллиардов особых клеток, их примерно столько же, сколько звезд в галактике. Это такой суперкомпьютер, с помощью которого ты можешь делать такие вещи, какие всем на свете компьютерам, вместе взятым, пока и не снились. Точно командно-диспетчерский пункт в аэропорту, клетки мозга отдают команды другим клеткам твоего организма, чтобы те выполняли нужную работу. Это самые важные и самые сложные клетки, какие у тебя есть.