О чем молчат ферменты
Связь поколений - дело хорошее. Хорошо, когда рядом с маститым профессором подрастает молодой хваткий ассистент. Плохо, когда ассистент начинает маститого профессора дурачить! А вслед за профессором всю научную общественность. Хорошо, что удается это единицам. Тем не менее, плохо что удается.
Американец Марк Спектор был, что называется, из молодых да ранних. Он подавал большие надежды и слыл самым блестящим студентом Корнеллского университета за все последнее время. А было это в 1980-м.
Талантливого выпускника заполучил к себе в лабораторию биохимик Эфраим Рэкер. Если бы он знал, чем это закончится, он и близко не подпустил бы Спектора к своим работам. Но знать он никак не мог, а потому радовался.
Шестидесятивосьмилетний Рэкер был известен своими противораковыми исследованиями. В его научной карьере как раз намечался пик, вершина. Он давно думал о том, что в злокачественном изменении клеток виноват фермент. Фермент, который носил непроизносимое название "натрий-калий зависимая аденозинтрифосфатаза". И юному подопечному Рэкера была сразу поставлена задача не из легких - получить его в чистом виде.
У кого угодно на это ушло бы не меньше года. Но только не у Спектора! За пару месяцев он не только выделил фермент, но и узнал, что в больных клетках он гораздо активнее. Все шло так гладко, так соответствовало теории. Слишком гладко, как скажут впоследствии.
Конечно, множество вопросов только предстояло выяснить, но Спектор работал прямо с нездоровым энтузиазмом. Было выяснено, почему фермент так активно ведет себя в опухоли: его стимулирует другой фермент.
Так пришли к целому каскаду ферментов. Их обозначили как S, L, М, F, дали статью в журнале Science и наделали немало шуму. Ведь это означало, что выяснена причина появления раковой опухоли!
На лекцию Рэкера, посвященную этому открытию, собралось две тысячи человек. А Спектор выступил на симпозиуме молекулярных биологов, куда съехались самые выдающиеся ученые. Каскад ферментов красовался на обложке сборника докладов симпозиума - как сенсация. Разумеется, собравшиеся с жаром выпытывали все подробности эксперимента. Отвечая на вопросы, молодой исследователь кое-где "буксовал" . Но публика оказалась благосклонна - как заявил один из слушателей, если работа верна хоть наполовину, то даже это великолепно.
Опыты нужно было продолжить. К нашим героям присоединились Фолкер Фогт из того же Корнеллского университета и его дипломник. Предстояло проделать все то же самое, но на разных клетках, а у Фогта была большая их коллекция.
К сожалению или к счастью, Фогт оказался слишком дотошен. У него сразу "не пошел" один из простейших подтверждающих опытов, и целое лето он бился над этой проблемой. И проблема все-таки вылезла наружу! Вылезла в виде вещества, которому в этом опыте было просто не место.
Вещество было изотопом йода. Им часто пользуются, чтобы помечать белки. Здесь же он играл совсем, совсем другую роль - помогал замаскировать подлог.
Фогт понял все. И происходящее показалось ему страшным сном: под ударом оказывалась и его карьера, не говоря уже о Рэкере и его помощнике! Раздумал он ровно сутки, после чего пошел к Рэкеру и понес это ужасное известие. Рэкер был ошарашен. Невозможно было поверить в масштаб фальсификации. Это что же получается: все результаты - вранье и надо начинать сначала? Скорее к Спектору!
Спектор занял позицию непонимания. Да, белок йодирован, но он тут совершенно ни при чем! Ну, загрязнился образец, с кем не бывает.
Ему отвели ровно четыре недели. Ровно месяц на то, чтобы провести опыт без всяких таких "штучек". Опыт не удался. Тогда Спектору велели убираться вон и больше никогда не переступать порога лаборатории. Блестящая карьера закончилась.
Закончилась и карьера Рэкера. В своих последних статьях он отрекся от всего, чего достиг. Говорят, он и дальше проводил свои опыты, но уже один. Субсидий на исследования его лишили.
Пятно на репутации
Один из свидетелей истории с каскадом ферментов сказал примерно следующее: "Если это подделка, то очень умелая и осторожная. Это тебе не подкрашивание мышей!"
При чем здесь мыши? Нет, это вовсе не литературная метафора, а вполне реальные грызуны. Им, нашим хвостатым друзьям, чего только не приходится терпеть во имя науки!
Лабораторным мышкам биолога Уильяма Саммерлина крупно повезло в жизни. Их не потчевали всякой гадостью, не били током и тем паче не препарировали. Корма было в достатке, общения тоже - чем не мышиный рай?
Конечно, время от времени кое-кого из них куда-то забирали, но ненадолго. А уж когда возвращали, то зависти соседок по клетке не было предела: вернувшиеся выглядели так, словно только что посетили салон красоты! На их гладкой белой шерстке появлялись оригинальные черные пятна.
"А это не больно?" - взволнованно крутились подруги вокруг модницы. "Вовсе нет, - отвечала та. - Это даже приятно!" - "Счастливая!" - вздыхали мыши, втайне считая ее задавакой, а себя неудачницами. Ту, красивую, начинали возить на какие-то показы - не иначе как на подиум выпускали! Остальные же находили утешение в мечтах о том, что может быть когда-нибудь.
Черно-белых мышек действительно возили на демонстрацию. Саммерлин произвел фурор своими опытами по пересадке тканей. Его мышки были наглядным подтверждением успешных результатов. По методике Саммерлина, лоскутки кожи черной мыши достаточно подержать отдельно от хозяйки этой кожи в специальной среде (in vitro) и их с легкостью можно пересаживать белой особи. Кожа обязательно приживется, можно хоть "далматинскую" мышь сотворить!
Но как же черные зверьки? Получается, они испытывали ужасные муки, лишаясь своей шкурки?! Да это не биолог, это садист какой-то!
Не волнуйтесь, при съемках фильма ни одно животное не пострадало. Иногда вместо тернистого пути так хочется выбрать гладкую дорожку. Двигаться по ней, конечно, быстрее, но есть шанс поскользнуться. Где именно поскользнулся Саммерлин, неизвестно, но обман был раскрыт. Никто и не думал пересаживать кожу, а мыши были мастерски разрисованы черным фломастером, да так, что не сразу и поймешь.
Произошло все это в 1974 году. Казалось бы, предприимчивого "художника" после такого должно было ждать полное забвение. Но это не совсем так. Он стал дерматологом и получил работу где-то в захолустье штата Луизиана.
А что удивительнее всего - теперешние исследования показывают, что сама концепция Саммерлина не была абсолютной ложью. Метод, который он придумал (но изучил лишь на словах), похоже, имеет право на существование! Пересаживание таким способом кусочков не только кожи, но и других органов проходит на животных довольно успешно. Вот только мало кто решается на подобные исследования: опасаются нового скандала. Да и денег на это уже не получишь.
Даже работу свою нигде не опубликуешь, пожалуй! Как говорили в журнале Nature, "кто же теперь в это поверит?".
Миссии Дарвина
Природа, насколько может, говорит нам явную ложь.
Чарлз Дарвин
Чарлза Дарвина с детства не понимали. "Что из тебя выйдет? У тебя на уме только охота, возня с собаками да ловля крыс!" - горячился его отец, мистер Роберт Уоррен Дарвин. Но все было напрасно. Мир крыс, собак и земляных червей не переставал манить юного Чарлза, тем более что его собственный дед Эразм Дарвин неплохо разбирался в животном мире.
"Напишите лучше о голубях! Голуби интересуют всех", - дружелюбно подсказывал редактор журнала "Куортерли ревью", когда Чарлз Дарвин явился к нему с рукописью. Но голуби Чарлза не вдохновили, а рукопись "Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь" все же вышла в свет, и тираж был моментально раскуплен. Сколько переизданий на разных языках она выдержала, невозможно подсчитать даже приблизительно.
И все-таки Дарвина не понимали. Мало кто был готов ощутить настолько сильную связь с природой! Художники рисовали карикатуры, литераторы сочиняли юморески, в которых "предсказывали", как будут эволюционировать, например, потомственные почтальоны. Даже супруга Дарвина была против такой странной теории, хотя и защищала своего благоверного.
Свои идеи Дарвин явил миру не с бухты-барахты; он никуда не спешил. Пять лет плавал вокруг света на "Бигле", еще через пять лет начал оформлять первые наброски своей теории, два года потребовались на написание двухсот тридцати страниц. Потом он "сделал паузу", во время которой завел семью и заинтересовался другими вещами. Написанный тогда масштабный труд об усоногих раках заслужил премию. Правда, после восьми лет работы над ним Дарвин говорил: "Я ненавижу усоногого рака, как ни один человек до меня" .
Эволюционная теория расколола человечество на тех, кто ее не понимал и не принимал, и на тех, кто понимал по-своему. Передаваясь из уст в уста, как народное сказание, смысл теории свелся к одной фразе - о том, что мы произошли от обезьян. Но ведь Дарвин этого не утверждал, и это первый миф. "Произойти от" и иметь общего предка - не одно и то же.
Миф второй связан с тем, что будто бы Дарвин был атеистом, отсюда и такие революционные мысли. Однако в свое время Дарвин учился в Кембридже. богословию!
Но не думал, ох не думал он, какой вселенский спор затевает. Споры спорами, а достойной альтернативы наука пока не предложила. А тем временем в судах разгорались "обезьяньи процессы", начавшиеся с разбирательства над американским учителем Джоном Скопсом - тот умудрился заработать штраф за преподавание теории Дарвина. Мода на такие "суды" докатилась и до России: несколько лет назад все газеты писали об истице Маше Шрайбер, школьнице из Санкт-Петербурга, религиозные чувства которой оскорбил учебник биологии (было вынесено решение в иске отказать).
А вот премия Darwin Awards не оскорбляет никого. Потому что оскорбляться ее номинанты никак не могут по той причине, что они уже никогда не примут участия в эволюционном развитии. Эта виртуальная премия отмечает тех, кто самым нелепым способом покинул этот мир, очистив генофонд человечества от своих нелепых генов, причем устроил этот "естественный отбор" исключительно по собственной глупости: на спор или от скуки, например. Бывает и такое.
Сам же Дарвин потрудился на ниве сохранения "благоприятствующих пород" не только теоретически. У них с супругой было десять детей! Одному из сыновей он дал имя Эразм - в честь дедушки.
Мелочь пузатая
Когда-то все мы были маленькими. А едва немного подрастали, как тут же начинали шокировать взрослых всякими каверзными вопросами на тему "откуда я взялся?".
Весьма исчерпывающие ответы на эти вопросы давала школа (в лице более просвещенных одноклассников). Но вот, наконец, наставало время во всем убедиться научно: мы дорастали до серьезного предмета - анатомии. И уж там разбирали человеческое тело буквально по косточкам! Некоторые иллюстрации навсегда остались в памяти. Например, та, на которой крохотные черепашка, саламандра, цыпленок и еще кто- то из мира животных изображали разные стадии развития зародышей. Малюсенький человеческий "детеныш" был от них практически неотличим.
Рисунок этот принадлежал кисти немецкого естествоиспытателя Эрнста Геккеля, одной из самых ярких и самых противоречивых фигур в науке XIX века. Геккеля всегда тянуло к прекрасному. В начале карьеры он даже хотел стать ландшафтным дизайнером (или как там это раньше называлось), но, разглядев однажды прекрасное в живых организмах, остановиться уже не мог. Он защитил докторскую диссертацию по орнаментам радиолярий; много путешествуя, искал красоту на Мадейре, Корсике, Сардинии, Цейлоне, Тенерифе, в Норвегии, Сирии, Египте. И одним из первых поддержал Дарвина и его теорию, сочинив к ней красивое "продолжение".
Называлось продолжение биогенетическим законом. Проще говоря, законом о том, как развивается эмбрион человека, повторяя все стадии эволюции и становясь похожим то на рыбку, то на черепашку, то на собачку, а самые крохотные зародыши разных земных обитателей - ну просто братья-близнецы. Этакие жалкие скрюченные мальки. В качестве доказательства и предъявил свои зарисовки.
Продумал он и причину такого поразительного сходства. По мнению Геккеля, если все мы от кого-то и произошли, то отнюдь не от обезьян, а от одного общего предка по имени гастрея. Гастрея имела овальное мешковидное тело с двухслойной стенкой и ротовым отверстием. Наружный слой был кожей, а внутренний - стенкой кишечника. Вот этот прожорливый организм и насоздавал потом и рыбок, и черепашек, и птичек. И нас с вами заодно!
Рисовал Геккель весьма недурно. Впечатляли и завораживали его акварели (но не пейзажи то были и не натюрморты, а все те же радиолярии и прочие амебы). А его иллюстрированная книга "Красота форм в природе" вообще была в любом состоятельном доме, и ее можно было подолгу разглядывать всей семьей и с гостями. По-видимому, талант художника и подстегнул Эрнста Геккеля изобразить зародыши, слегка. приукрасив!
Проверить правдивость рисунка долго не представлялось возможным. Но потом, что называется, "техника дошла" и возможность появилась. Появились фотографии - снимки зародышей животных. А потом и снимки крохотных человечков, уменьшенных копий новорожденных младенчиков, совсем не похожие на тех червячков.
И был скандал, и было разоблачение. Да, немного подрисовал. Да, где-то укоротил, где- то увеличил. Но так верил в свое дело.
Это были первые попытки пролить свет на эту новую область знаний. В своих трудах (а их было немало, и не только по зародышам) Геккель задал много вопросов, на которые нашли ответы уже другие. А уж за признание учения Дарвина он боролся прямо не на жизнь, а на смерть! Боролся в печати, в аудиториях, на заседаниях. Дарвин писал ему даже: "Вы делаете себе врагов не нужным образом - горя и досады довольно на свете, чтобы стоило еще более возбуждать людей". За научные достижения его наградили почетной медалью Карла Линнея. Среди его учеников был знаменитый Миклухо-Маклай. А еще Геккель первым придумал термин "экология", который сейчас не сходит с уст.
Теперь уже никого не удивляет возможность как следует "рассмотреть" будущего ребенка задолго до того, как он появится на свет. Удивляет, почему, несмотря на это, картинка с хвостатыми зародышами начала исчезать из школьных учебников лишь совсем недавно.
Зов предков
Сложную задачку подкинул человечеству Дарвин! Растерялось, испугалось человечество, венец эволюции. И бросилось изо всех сил искать свои корни, в буквальном смысле роясь в собственном прошлом.
Палеонтология - просто кладезь научных сенсаций и научных подлогов. И без того нелегко определить, в правильном ли направлении копаешь, а тут еще многочисленные авантюристы. Как отыскать, где собака зарыта?
Когда палеонтологи находят что-то и еще что-то, между этим "чем-то" образуются недостающие звенья, которые еще только предстоит найти. Недостающее звено между ящером и птицей - архаерораптора - "обнаружили" черные археологи, склеив кости динозавра и какого-нибудь какаду и заранее предвкушая сенсацию. Профессор фон Зайтен был изгнан из Франкфуртского университета за подделку промежуточного звена между неандертальцем и хомо сапиенсом. Японец Шиничи Фуджимура был вообще прозван Рукой Бога - такое количество всяких "звеньев" он находил! Правда, накануне сам же и закапывал их в землю .
Немало появится таких желающих разбогатеть и прославиться любой ценой. Но вначале появится пилтдаунский человек.
Словно мозаику, словно пазл, по крупицам восстанавливали хомо сапиенсы свою историю. Нашли питекантропа-обезьяночеловека возрастом около миллиона лет. Нашли гейдельбергского человека - немного помоложе (600 тысяч лет исполнилось парню). Все чаще находили неандертальцев - те были, можно сказать, совсем малышами (всего-то по 200, по 100 тысяч лет). Постепенно картина родословной прояснялась.
Большинство находок принадлежало Германии. И становилось предметом все возрастающей зависти англичан: неужели на их родине не найдется ни одной завалящей косточки?
Особенно сильно переживал геолог-самоучка Чарлз Даусон. Нет, он вовсе не был каким- нибудь провинциалом-выскочкой, он просто раз и навсегда влюбился в эти раскопки и поиски. Настолько, что попросился в Королевское геологическое общество, и, несмотря на юный возраст, его приняли!
Везунчики нужны везде, а Даусону, похоже, везло. Дом его быстро наполнятся находками и становился все больше похож на музей. По мере того как росла коллекция древностей, росла и известность Даусона. "Джентльменом удачи" прозвали его за плодовитость. И возлагали на него робкую надежду: дескать, однажды не только палка- копалка ему попадется.
Не таков был Даусон, чтобы разрушить надежды нации! В один прекрасный день, вернувшись с раскопок близ Пилтдауна (там, где добывали гравий), он спешно отрапортовал в геологическое общество: найдены зубы гиппопотама, несколько кремней явно со следами обработки и. пять обломков черепа как будто от гейдельбергского человека.
На место действия выехали коллеги и добрые приятели нашего героя (чтобы не наделать шуму раньше времени, их было всего двое - Вудворд и де Шарден в сопровождении одного рабочего-землекопа).
Едва они приступили к работе, как тут же попались новые сюрпризы: де Шардену - зуб южного слона и каменное рубило, Вудворду - новый кусок человеческого черепа из затылочной части. Но больше всех повезло снова - догадайтесь кому? - джентльмену удачи Даусону! Из гравия был торжественно извлечен кусок нижней челюсти с двумя коренными зубами.
Через месяц самозабвенного поиска на руках у друзей был целый набор предметов. Как и полагается, снаружи они были покрыты темно-коричневым налетом от соседства с железистым гравием.
Ну что ж, Англию можно было поздравить! Останки еще одного переходного от обезьяны к человеку звена были найдены здесь, в Пилтдауне.
Это, безусловно, было сенсацией. Форму черепа восстановили и поразились: голова явно имела форму человеческой, но. с обезьяньими челюстями. Определили примерный возраст существа - он соответствовал миллиону лет. Но если учесть, что при нем был обработанный камень, стало быть, пилтдаунский человек гораздо умнее своих потомков!
Отличало его от них и еще одно: обезьяньи челюсти явно говорили о раннем этапе "очеловечивания", самом раннем! Можно сказать, заря человечества была открыта под Пилтдауном, поэтому существу дали красивое имя "эантроп", или "человек зари".
Теперь на раскопки устремились десятки специалистов (и неспециалистов). Сам Артур Конан Дойль, работая над книгой "Затерянный мир", консультировался с Даусоном.
Но, как всегда, нашлась и кучка оппозиционеров. Им казалась странной такая комбинация черепа и челюсти. Объяснением мог бы служить вариант случайного нахождения костей двух разных существ в одном месте, но эта случайность тоже была какой-то уж очень удивительной.
Работы продолжались. Отыскали еще один зуб и пару костей эантропа. А потом - весьма симпатичную дубинку из "древнеслоновой" кости со следами явного сверления. Что же это получается: человек зари уже и сверлить умел?!
Но как же хотелось верить в английского эантропа. С него уже ваяли скульптуры, его рисовали и печатали в книгах, а на месте находки установили памятный знак.
В 1916 году скоропостижно скончался Даусон. И с той поры - как отрезало, ни одной находки, связанной с эантропом! Прошло еще три десятка лет, на вооружении у ученых появились новые методы, новые средства, и к костям человека зари вернулись снова.