Вадим Назаров – За порогом вражды (страница 55)
Нечто подобное можно сказать и о митохондриях. По своему биохимическому составу, строению и типу обменных реакций, не говоря уже о размере и внешней форме, они очень напоминают некоторые бактерии. Митохондрии, как и хлоропласты, тоже способны самовоспроизводиться делением.
На этом в общих чертах заканчивается перечень фактов, говорящих в пользу гипотезы. Впрочем, и они не безупречны. Если у водорослей и мхов можно четко проследить непрерывность деления хлоропластов, то наблюдать за этим процессом в живых клетках высших растений очень трудно и даже невозможно: размеры телец, из которых они образуются, настолько малы, что их почти не отличить от митохондрий даже в мощный электронный микроскоп. Попробуй разбери, из чего они образуются! Поэтому ряд ученых не без оснований сомневаются в самостоятельном размножении этих органоидов и склонны допускать, что их "рождает" ядро.
Кроме того, в последнее время исследователи все чаще стали убеждаться, что автономия у хлоропластов и митохондрий довольно куцая. Выявляется, что работа их генов все же контролируется "свыше": "верховная власть" ядра простирается на синтез многих белков, ферментов, на отдельные этапы фотосинтеза. Поэтому правильнее говорить о полуавтономии.
Биохимическое сходство хлоропластов и митохондрий с современными безъядерными организмами несомненно, но оно еще не доказывает их генеалогического родства. Сходство можно объяснить близостью состава всего живого, а также тем, что эволюция тех и других шла параллельными путями. Внешне кит похож на рыбу, но их глубокие внутренние различия стали хрестоматийным примером обманчивости первого впечатления.
Если быть логичными до конца, то придется согласиться с критиками симбиогенеза, что даже достоверно установленное образование каждого нового поколения органоидов от себе подобных (пли, как говорят ученые, непрерывность органоидов) еще не докажет их симбиотического происхождения и того, что ядерные произошли от безъядерных. Для этого нужны прямые наблюдения и эксперименты.
В этом смысле гораздо интереснее было бы выяснить, в какой мере безъядерные и ядерные водоросли способны вступать в симбиоз сейчас — как друг с другом, так и с разными беспозвоночными животными. Важно было бы понаблюдать, какие у них происходят при этом изменения, и попытаться подробно описать все этапы, ведущие к постоянному эндосимбиозу. Замечательно, что не так давно цельные и нормально функционирующие хлоропласты были обнаружены в коловратках и некоторых моллюсках. К сожалению, однако, такие факты единичны и специалистов, которые всерьез изучают мутуалистические связи водорослей с животными, очень мало.
Есть и еще одно слабое место в теории симбиогенеза. Рассуждая о путях возникновения сложной клетки — структурной единицы всех животных и растений, она оставляет в стороне вопрос о том, как появились исходные организмы. Откуда взялась чудодейственная зеленая "кормилица", превратившаяся в хлоропласт, откуда появилась проворная спирохета, преобразовавшаяся в двигательный жгутик? Сейчас трудно предсказать, к каким окончательным выводам придет биология, но, даже если когда-нибудь в будущем теория симбиогенеза и подтвердится, эти вопросы останутся в ней зияющими провалами, смыкающимися с. неизвестным.
По поводу неясной судьбы теории симбиогенеза вряд ли, однако, стоит сокрушаться. Ведь и без нее симбиоз и взаимопомощь прочно утверждаются в науке как могучие "кормчие" в историческом потоке жизни.
Глава одиннадцатая
ПРОБЛЕМЫ "ОТ МАЛА ДО ВЕЛИКА"
Двадцатый век — эпоха нескончаемого дробления всех наук.
В биологии, например, можно насчитать уже больше сотни разных подразделений. Образно говоря, чуть ли не каждое насекомое требует теперь для себя собственной науки.
В целом в такой тенденции нет ничего надуманного. Она естественно отражает все более глубокое проникновение науки в сущность явлений. В наше время, когда ученые докапываются до глубин и истоков самых сокровенных процессов, стараясь выразить их на языке молекул и атомов, то, что раньше казалось простым, предстало настолько головокружительно сложным, что изучение таких вещей по силам лишь узким специалистам.
Считается, что любая область познания может претендовать на положение самостоятельной науки, если у нее есть свой предмет, который она изучает, свои методы и задачи. Разве симбиотические союзы живых существ — малый или нечетко очерченный предмет, не достойный специального изучения? Ведь они составляют важный раздел экологии — науки, прогресс которой ныне связывают с судьбой самого человечества.
Впрочем, имя новой науки о симбиозах уже существует — незатейливое, но вместе с тем солидное и какое-то всеобъемлющее. К основе слова "симбиоз" прибавили обычное греческое "логос" (наука), и получилось "симбиология". Этим благозвучным названием довольно часто пользуются зарубежные ученые, особенно американские.
Тем, что оно начинает звучать с запозданием (и пока достаточно робко), по отношению к организмам-союзникам допущена известная несправедливость. Скажем, для изучения паразитов давно существует специальная наука — паразитология, которая уже накопила огромный материал. Выходит, что ученые своим вниманием к паразитам оказали им больший "почет", чем существам, демонстрирующим согласие!
Тому есть веская причина. Преимущественное внимание к паразитам объясняется тем, что их вред имел для человека и его хозяйства слишком большое значение. До известной поры человек меньше помышлял о наступлении на природу и был больше поглощен заботой о самосохранении перед лицом враждебной ему стихии. Можно сказать, что он занимал оборонительную позицию.
Иное дело в век научно-технической революции и истощения природных богатств. Теперь человека все больше интересует, как применить действующие в живой природе принципы в его собственной деятельности и как поставить себе на службу те процессы, которые раньше его непосредственно не касались. Тут-то и дошла очередь до симбиозов.
На отставании симбиологии сказалась и еще одна причина.
Некогда симбиозами занимались отдельные ученые, обладавшие поистине энциклопедическими знаниями. Их перу и принадлежит в основном вся старая литература о симбиозах. Но пора энциклопедистов давно прошла. На стремление к всеобъемлющим знаниям наложила свое вето глубокая специализация наук. Эрудицию одиночек теперь призваны заменить коллективы исследователей.
Может ли один человек раскрыть все секреты функционирования какого-нибудь "начиненного" водорослями полипа или альянса между простейшими, грибами и кровососущими насекомыми? Тут мало совместных усилий зоологов и ботаников. Для этого нужны еще экологи, физиологи, эмбриологи, генетики, биохимики, иммунологи. В общем симбиология — наука такая же комплексная и "синтетическая", как, например, биология развития, космическая биология или эволюционное учение.
Надо сказать, что объединение наук вообще идет медленнее, чем их дробление. Ну, а к комплексному изучению симбиозов по-настоящему только приступают.
И последний вопрос — о субординации наук. Будет ли "почтенная" паразитология на равных с юной симбиологией или войдет в нее как часть в целое?
Очевидно, отношения между обеими науками будут целиком зависеть от того, будет ли включен паразитизм в понятие симбиоза. Если возобладает точка зрения "крестного отца" симбиозов де Бари, о котором упоминалось в первой главе, то паразитология войдет в симбиологию как её составная часть.
Перед каждой наукой стоят свои проблемы и задачи. Одному ученому был задан вопрос, в чем он видит успех науки. Подумав, он с улыбкой ответил, что, по его мнению, он состоит в том, что, не решая окончательно ни одной проблемы, наука на месте двух или трех из них создает десятки новых. Это на первый взгляд парадоксальное суждение хорошо отражает диалектический путь ко все более полному знанию.
В этом смысле симбиология не составляет исключения. Однако многие из проблем, которыми она сейчас вплотную стала заниматься, возникли отнюдь не под влиянием изучения симбиозов. Их диктовала сама жизнь. Симбионты же только подали ученым реальную надежду, что помогут в их решении.
Мы не станем перечислять все возможные проблемы, стоящие перед симбиологией (а их немало). Лучше рассмотрим вкратце некоторые из них, весьма весомые и в теоретическом, и в практическом отношении.
Наше здоровье (а равно здоровье животных и растений) зависит от способности организма противостоять проникновению в него болезнетворных микробов, грибов и любых инородных тел. От тех, что проникли, животные, например, избавляются тремя способами: мелкие микробы и частицы они переваривают (этим занимаются клетки-фагоциты); более крупные — либо выталкивают наружу, либо заключают в плотную капсулу. Активные оборонительные реакции, направленные на защиту от инфекции, лежат в основе иммунитета и запрограммированы в генах.
Иммунитет охраняет здоровье организма не только от угроз, исходящих извне. Он ограждает и от опасностей, возникающих внутри.
Организм человека и крупных животных построен из многих миллиардов клеток, которые постоянно делятся. Во время деления в некоторых клетках внутренних тканей и органов случаются какие-то ошибки и изменения. При астрономическом числе клеток это и неудивительно. В результате измененная клетка начинает вырабатывать вместо нужных организму веществ совсем другие.