Библиотека XXI века (сборник) - Станислав Лем

Но раз так, раз бактерии настолько универсальны, почему бы не использовать их для совершенно новых целей? При объективном взгляде на вещи ясно, что написать пару слов по-английски куда проще, чем разработать несчетные тактики защиты от несчетных отрав и ядов. Ведь за этими ядами стоит громада современной науки, библиотеки, лаборатории, мудрецы со своими компьютерами – и вся эта мощь пасует перед невидимыми «растеньицами»! Итак, дело лишь в том, как принудить бактерии к изучению английского языка, как сделать овладение речью обязательным условием выживания. Следует поставить их в ситуацию с двумя, и только двумя, выходами: либо учитесь писать, либо погибайте.

Р. Гулливер утверждает, что в принципе можно научить золотистый стафилококк или кишечную палочку (Escherichia coli) обычному письму, но этот путь неслыханно кропотлив и связан со множеством трудностей. Гораздо проще научить бактерии азбуке Морзе, состоящей из точек и тире, тем более что точки они уже ставят. Каждая колония – не что иное, как точка. Четыре точки, соприкасающиеся на одной оси, образуют тире. Что может быть проще?

Таковы были посылки и побуждения Р. Гулливера – с виду достаточно безумные, чтобы любой специалист, дочитав до этого места, зашвырнул его книжку в угол. Но мы-то с вами не специалисты и можем опять склониться над текстом. Р. Гулливер сперва решил обусловить выживание появлением на агаре коротких черточек. Вся трудность в том (говорит он во II главе), что не может быть речи о каком-либо обучении бактерий в том смысле слова, который применим к людям или даже к животным, способным вырабатывать условные рефлексы. У обучаемого нет нервной системы, нет конечностей, глаз, ушей, осязания – нет ничего, кроме поразительной скорости химических превращений. Они – его жизненный процесс, вот и все. Значит, именно этот процесс и надо заставить изучать каллиграфию – процесс, а не бактерии, ведь речь идет не об особах и даже не об особях: обучать нужно сам генетический код; за него-то и следует взяться, а вовсе не за отдельные организмы!

Бактерии не способны к разумному поведению, но благодаря коду, своему кормчему, могут приспосабливаться к ситуациям, с которыми сталкиваются впервые в своей миллионнолетней истории. Так что надо создать условия, в которых единственно возможной тактикой будет знаковое письмо, и посмотреть, справится ли код с этой задачей. Вся тяжесть задачи ложится на экспериментатора: он должен создать невиданные до сих пор в эволюции условия бактерийного существования!

Следующие главы «Эрунтики» с описанием экспериментов невероятно скучны – педантичны, растянуты, заполнены фотограммами, таблицами, графиками, – и разобраться в них нелегко.

Эти двести шестьдесят страниц мы изложим вкратце. Начало было простым. На агаре имеется одинокая колония кишечной палочки (Е. coli), в четыре раза меньше буквы «о». За поведением этого серого пятнышка сверху следит оптическая головка, подключенная к компьютеру. Обычно колония разрастается по всем направлениям, в эксперименте же – только по одной оси; при отклонении от нее лазерный проектор ультрафиолетом убивает бактерии с «неправильным» поведением. Налицо ситуация, сходная с описанной выше, когда надпись на агаре появилась потому, что бактерии не могли развиваться на участках, смоченных антибиотиком. Вся разница в том, что теперь они могут жить лишь в пределах тире (тогда как раньше – лишь вне его). Автор повторил эксперимент 45 000 раз, используя две тысячи чашечек Петри и столько же датчиков, подключенных к компьютеру. Расходы были немалые, но времени потребовалось немного, ведь одно поколение бактерий живет каких-нибудь 10—12 минут. В двух чашечках (из двух тысяч) случилась мутация, приведшая к появлению нового штамма кишечной палочки (Е. coli orthogenes[59]), который мог развиваться только черточками; эта новая разновидность покрывала агар пунктиром: – – – – – – – —.

Развитие по одной оси, таким образом, стало наследуемым признаком бактерии-мутанта. Размножив этот штамм, Р. Гулливер получил еще одну тысячу чашечек с колониями, ставших полигоном для следующего этапа бактерийной орфографии. Получив штамм, размножавшийся попеременными точками и тире (.—.—.—.—.—), он достиг предела данной стадии обучения.

Бактерии вели себя в соответствии с навязанными им условиями, но, разумеется, воспроизводили не письмо, а лишь его внешние элементы, лишенные какого бы то ни было смысла. В главах IX, X и XI рассказывается, как автор сделал следующий шаг, вернее, заставил сделать его Е. coli.

Вот ход его рассуждений: следует поставить бактерии в такое положение, чтобы они вели себя неким специфическим образом и чтобы это поведение, на уровне их собственного существования чисто химическое, визуально оказалось знаками, о чем-то сигнализирующими.

В ходе четырех миллионов опытов Р. Гулливер размачивал, высушивал порошок, поджаривал, растворял, вымораживал, душил и истреблял посредством катализа миллиарды бактерий – пока наконец не получил штамм Е. coli, который на угрозу для жизни реагировал выстраиванием своих колоний в три точки: ... ... ...

Буква «s» (три точки означают «s» в азбуке Морзе) символизировала «стресс», или угрозу жизни. Понятно, бактерии по-прежнему ничего не соображали, но спастись могли, только выстраивая свои колонии по этому образцу; тогда и только тогда подключенный к компьютеру датчик устранял смертоносный фактор (например, введенный в агар сильнодействующий яд, ультрафиолетовое излучение и т.д.). Бактерии, которые не выстраивались в три точки, гибли все до единой; на агаровом поле боя – и школьных занятий – остались лишь те, что посредством мутаций овладели необходимыми химическими навыками. Бактерии ничего не понимали... но сигнализировали о своем состоянии – состоянии «смертельной опасности», и теперь три точки действительно стали знаком, обозначающим ситуацию.

Р. Гулливер понимал, что может вывести штамм, передающий сигналы «SOS», но счел этот этап совершенно излишним. Он пошел другим путем и научил бактерии различать сигналы по видам опасности. Так, например, свободный кислород, который для них смертоносен, штаммы Е. coli loquativa 67 и Е. coli philographica 213[60] могли устранить из своего окружения, только передавая сигнал: ... – – – («SO» – то есть «стресс, вызванный кислородом»).

Автор прибегает к эвфемизму, когда говорит, что получение штаммов, сигнализирующих о своих потребностях, оказалось «довольно-таки непростым делом». Выведение Е. coli numerativa[61], которая сообщала, какая концентрация водородных ионов (рН) для нее предпочтительна, потребовало двух лет, a Proteus calculans[62] начал выполнять простейшие арифметические действия еще после трех лет экспериментов. Он сумел сосчитать, что дважды два – четыре.

На следующей стадии Р. Гулливер расширил свою экспериментальную базу, обучив морзянке стрептококки и гонококки, но эти микробы оказались не слишком смышлеными. Тогда он вернулся к кишечной палочке. Штамм 201 выделялся своей мутационной адаптивностью; он передавал все более длинные сообщения, как информирующие, так и постулативные: другими словами, бактерии сообщали не только о том, что их беспокоит, но и о том, какие компоненты питания им хотелось бы получить. По-прежнему следуя правилу сохранять лишь наиболее эффективно мутирующие штаммы, через одиннадцать лет он вывел штамм E. coli eloquentissima[63], который первым начал откликаться сам по себе, а не только под угрозой уничтожения. Как вспоминает автор, прекраснейшим днем его жизни был день, когда Е. coli eloquentissima отреагировал на включение света в лаборатории словами «доброе утро» – составленными путем разрастания агаровых колоний в знаки морзянки...

Английской грамматикой в объеме «бейсик инглиш»[64] первым овладел Proteus orator mirabilis[65], тогда как E. coli eloquentissima даже в 21 000 поколении делал, увы, грамматические ошибки. С той минуты, как генный код усвоил правила грамматики, сигнализация морзянкой стала неотъемлемым проявлением его жизнедеятельности, и наконец микробы начали передавать развернутые сообщения. Поначалу они были не особенно интересны. Р. Гулливер хотел задавать бактериям наводящие вопросы, но двусторонняя связь оказалась невозможной. Причину фиаско он объясняет так: артикулируют не бактерии, но генетический код – ими, а код не наследует признаков, приобретаемых индивидуально. Код высказывается, но, передавая сообщения, сам никаких сообщений не в состоянии принять непосредственно. Это унаследованное поведение, закрепившееся в борьбе за существование; сообщения, которые передает генетический код, группируя колонии coli в виде знаков морзянки, правда, осмысленны, но вместе с тем без-разумны; для иллюстрации можно сослаться на хорошо известный способ реагирования бактерий: вырабатывая пенициллиназу, защищающую от воздействия пенициллина, они ведут себя осмысленно, но вместе с тем бессознательно. Так что разговорчивые штаммы Р. Гулливера не перестали быть «обычными бактериями», а заслугой экспериментатора было создание условий, наделивших красноречием наследственность штаммов-мутантов.