Отменить смерть. Может ли человек бросить вызов своим генам

Мы все умрем. К сожалению (а может, и к счастью, есть разные точки зрения), жизнь устроена так, что мы получаем это чудо в комплекте с весьма неприятным обязательным довеском — смертью.

Некоторые биологи считают, что так было не всегда. Пожалуй, первым в «обязательности» смерти усомнился знаменитый Август Вейсман. Тот самый прародитель генетиков «вейсманистов-морганистов», столь ненавидимых Трофимом Лысенко. В своей лекции, которую Вейсман читал в 1881 году во Фрайбурге, он сказал: «Я рассматриваю смерть не как первичную необходимость, а как нечто, приобретенное вторично в процессе адаптации». То есть смерть была специально изобретена природой, чтобы обеспечить смену поколений, без которой невозможно развитие жизни, невозможна эволюция.

Еще не была известна роль ДНК в наследственности. Было непонятно, как вообще устроена генетика, а Вейсман чувствовал, что все это будет открыто: «Не может быть никаких сомнений в том, что высшие организмы в том варианте их конструкции, который сегодня дошел до нас, содержат в себе семена смерти». О каких семенах может идти речь? Конечно же, о генах. То есть, переводя на более современный язык, великий биолог утверждал, что во всех живых организмах (то есть и нас с вами) заложены гены смерти. И получается, что в какой-то момент они могут включиться и мы… умрем. Совершим этакое молекулярно-биологическое самоубийство.  

Стоп. До чего это мы тут договорились? Что живые организмы каким-то образом запрограммированы на самоубийство? Что за ерунда! Всем известен инстинкт самосохранения и вообще, что может быть более ценного для организма, да бог с ним с организмом, для человека, чем его собственная жизнь?

Высшая цель живого организма

С гуманитарной, то есть нашей шкурной человеческой точки зрения, конечно же, жизнь является высшей ценностью! Но автор этих строк — профессиональный биолог, да еще и с некоторыми склонностями к медицине. Поэтому я рассматриваю человека еще и как просто живое существо, относящееся к животным, позвоночным, млекопитающим, из отряда приматов, род Homo, вид sapiens. И мне известно, что для всех живых тварей есть вещь, гораздо более ценная, чем их собственная жизнь. Это геном их биологического вида. Совокупность всех генов, которая и определяет, что эта тварь собой представляет, существом какого вида она является.

И это действительно драгоценная вещь. Геном каждого вида получился в результате десятков и сотен миллионов лет эволюции, и если однажды он будет утрачен, то вид исчезнет, а значит, все эти миллионы лет прошли зря. Все живые существа и мы с вами в их числе, получают копию генома от своих родителей, проверяют ее (копии) работоспособность в течение жизни, и если копия оказалось годной, то передают ее своим детям. Кто-то спрашивал о смысле жизни? С точки зрения биологии он выглядит именно так. Получил, попользовался и, если нормально работает, — передал дальше.

Как правило, интересы генома и его временного носителя категорически совпадают. Если существо умрет, не успев оставить потомство, то и его копия генома будет потеряна. Но иногда бывают неприятные ситуации, когда желания самого носителя идут вразрез с нуждами генома. И тогда наши гены немедленно показывают нам, кто в доме хозяин.

Пиво, любовь и смерть

Хорошим примером являются пивные дрожжи, один из любимых объектов исследования у биологов. (Подозреваю, что это из-за замечательного побочного продукта, который они могут производить). Дрожжи — это довольно примитивные одноклеточные грибы, и они могут жить в двух режимах: размножаясь бесполым образом или устраивая себе половое размножение.

Если в их жизни все хорошо, то дрожжи размножаются, отпочковывая от себя новые клетки, свои точные копии-клоны. Процесс может много раз повторяться, и дрожжи живут очень долго, множась в количестве и стремясь захватить как можно больше места. Эволюция в таком режиме идет крайне медленно, потому что изменчивость очень мала, в среде перемешаны новые и старые клетки, причем старых очень много. В общем — застой.

Но вот условия начинают ухудшаться (например, съедена вся простая еда, которая есть в данной местности). Клетки дрожжей чувствуют, что халява закончилась и «решают» ускорить собственную эволюцию, возвращая себе способность быстро приспосабливаться к новым условиям. Делается это при помощи двух вещей:

• Вводится обязательное половое размножение.

Для этого дрожжевые клетки договариваются, кто из них будет мальчиком, а кто — девочкой, и устраивают обмен генами.

• Появляется быстрая смерть.

Запрограммированная смерть дрожжевых клеток, которая в более комфортных условиях бесполого размножения отсутствует. Она, очевидно, необходима для того, чтобы старое поколение дрожжей освободило место новому, получившемуся в результате «перетасовки» генов.

И знаете, что является сигналом, запускающим механизм запрограммированной гибели дрожжевых клеток? Феромон — вещество, чувствуя которое дрожжи одного пола находят представителей пола противоположного. Открытие этого факта наделало много шума в тусовке ученых — дрожжевиков. Вот такая душераздирающая история любви и смерти у пивных дрожжей.

Жертвенность — общее правило

То есть как только виду понадобилось ускорить собственную эволюцию, интересами отдельных особей тут же пожертвовали в угоду его величеству Геному. И это грустное для отдельных особей правило прослеживается на существах любой сложности.

Вспомните об однолетних растениях, которые гибнут сразу после созревания их плодов. Кстати, они могут быть вовсе не однолетними. Просто однократно размножающимися. Например, бамбук живет десятки лет, а потом зацветает, образует семена и тут же гибнет. Заметим, что парой мутаций в генах однолетнего растения можно превратить его в … многолетнее. Например, это удалось сделать бельгийским генетикам, работа удостоилась публикации в Nature.

Думаете, это касается только грибов и растений? Вот насекомые. Венец эволюции, кстати! Спросите любого зоолога беспозвоночных, кто круче — двукрылые насекомые или какие-то неуклюжие лысые обезьяны? Поденки живут недолго: от пары часов до пары дней (в зависимости от конкретного вида), потому что у них нет… рта. Они не могут есть и погибают от голода. Нравится ли это каждой отдельной поденке? Не думаю. Доволен ли геном их вида? Уверен. Просто потому, что это очень успешный, то есть широко распространенный и очень давно существующий вид животных. Гораздо более древний, чем мы с вами.

Сломать систему, изменить программу

Так что, как это ни странно, суицидальные генетические программы есть. Но мы завели разговор о них вовсе не для того, чтобы еще раз изумиться устройству живой природы. Есть вопрос гораздо более насущный и касающийся каждого из нас. Помните — «мы все умрем»? А не имеет ли к этому грустному факту какого-то отношения к этому наш с вами геном? Не унаследовали ли мы от своих первобытных предков какую-нибудь генетическую программу, цель работы которой — свести нас в могилу?

Я попытаюсь вам доказать, что так оно и есть. И мы вполне можем позволить себе эту программу сломать. Потому что она нужна с единственной целью — ускорять эволюцию человека как биологического вида. А вот это нам уже не нужно, потому что вместо черепашьих темпов эволюции человек уже давно пользуется гораздо более быстрым и эффективным методом выживания как вида — техническим прогрессом. А значит и всевозможные неприятные эволюционные инструменты ему уже больше не нужны и их можно отключить, как бы против этого не протестовал его величество Геном Человека.

Другими словами, вполне можно поставить вопрос, а хотим ли мы и дальше быть временным хранилищем генов на пути от одного поколения к другому? Биологической машиной, слепо выполняющей приказы собственного генома? Не пришло ли время для восстания машин? На эти вопросы у автора есть ответы, но это тема для отдельной колонки.