Журнал Наука и жизнь, 1980 № 01

Но не все согласны с Криком. Японский генетик С. Тонегава, работающий сейчас в Базельском институте иммунологии (Швейцария), указывает, что если бы теория загрязнения была верна, интроны были бы размещены внутри гена случайным образом. Но Тонегава, изучая их расположение в генах иммуноглобулинов (белков, обеспечивающих иммунитет), показал, что интроны находятся на границах между участками гена, кодирующими отдельные части молекулы, которые различаются своими функциями.

Он считает, что в строении мозаичных генов высших организмов отражается их эволюция. Эти сложные гены возникли в результате слияния нескольких небольших, которые синтезировали более простые белки. А интроны, то Тонегаве, — соединительные участки, которыми гены как бы склеивались, соединяясь в один.

Но почему открытие интронов может поколебать центральную догму молекулярной биологии? Предполагают, что, поскольку существуют ферменты-монтажеры, они, возможно, могут вырезать из РНК не только бессмысленные куски, монтируя остальные участки гена в сплошную ленту, но и проводить другой, более сложный монтаж: собирать из осмысленных кусков то одну, то другую комбинацию, в результате чего один и тот же ген будет давать несколько разных белков.

Итак, «один ген — несколько белков»? Утверждать это со всей определенностью, по-видимому, еще рано. Интенсивные исследования интронов ведутся сейчас в нескольких лабораториях мира. Изучается, в частности, способ работы монтирующих ферментов — так они различают интроны и отрезки, несущие информацию. Здесь можно ожидать интересных результатов, важных для практики генной инженерии.

Ученые из Института психологии поведения (ФРГ) пришли к выводу, что тяга птиц к осенним и весенним перелетам возникает не под влиянием внешних раздражителей, а заложена в них от рождения, как часть наследственной информации. Тщательно поставленные опыты все более убеждают исследователей, что пернатые получают в наследство своего рода годичный календарь и план перелета — каждый вид имеет свою программу поведения, привязанную к пространству и времени.

Восемь лет один из руководителей опытов, доктор Эберхард Гвиннер, предпринимал все мыслимые усилия, чтобы не дать скворцам, зябликам и славкам почувствовать, что лето миновало и наступает осень. Мало того, чтобы подопытные птицы не могли чему-нибудь научиться у своих родителей (если, конечно, такое обучение возможно еще в гнезде) и не получили бы от них представление о земном пространстве, их в двух-трехдневном возрасте извлекли из гнезд и поселили в закрытый объем. Там изолированные от естественной среды птицы всегда получали одну и ту же пищу и жили при неизменной температуре. Был исключен и другой важный фактор, способный сообщить о смене времен года, — продолжительность дня и ночи. В искусственном мире 24 часа всегда делились поровну на день и ночь.

Но птицы не поддались обману ученых. Точно так же, как живущие на воле их сородичи, обитатели лаборатории уверенно определили пришествие осени. Когда она наступила, скворцы стали нести яйца маленькие и бесплодные, славки, как им и полагается, стали менять свое оперение, а зяблики, летом активные днем, в осеннее время стали беспокойно оживленными и ночью, словно бы включился механизм длительного бодрствования, помогающий при долгих перелетах. Еще летом — в то же самое время, когда и их живущие на свободе сородичи — подопытные птицы начали быстро набирать вес — накапливать жир, — необходимое «топливо» для длительного перелета. Жердочки, на которые садились подопытные птицы, были связаны со счетчиками, и они указывали, что когда данный вид начинает свой перелет на юг, его представители, живущие в изоляции, по ночам ведут себя неспокойно, подпрыгивают на жердочках.

Славки, содержавшиеся в замкнутом пространстве, в конце лета были особенно беспокойны. Это был как раз тот период, когда стаи живущих на воле славок преодолевают самый тяжелый этап путешествия — шестидесятичасовой безостановочный перелет над Средиземным морем и Сахарой.

Обычно эти птицы улетают с севера Европы вначале в юго-западном направлении — к южной оконечности Испании, а достигнув ее, рез «о изменяют траекторию: берут курс на юго-восток, чтобы добраться до Южной Африки. Для этих птиц искусственный мир был сделан в виде большого цилиндра со стенками из рыхлой бумаги, чтобы птицы не травмировались при ударе о нее. А мягкий пол цилиндра, покрытый черной краской, напоминал штемпельную подушку. Взлетая с пола, птицы натыкались на мягкую бумажную стенку и оставляли на ней следы краски. По сосредоточению этих пятен можно было установить преимущественное направление, в котором хотят двигаться птицы.

Не все виды перелетных птиц избирают прямую дорогу на юг. Например, скворцы ( 1) тянутся юго-западным курсом к Испании, кукушки ( 2) пересекают Средиземное море на широком фронте — от Кипра до Майорки, славки ( 3), напротив, летят юго-восточным курсом.

Оказалось, что в сентябре, когда свободные стаи славок преодолевают путь к югу Испании, пленницы тоже стремились на юго-запад. А в октябре — ноябре, когда их сородичи летят к югу Африки, у подопытных птиц также менялось направление на юго-юго-восточное.

На основании проведенных опытов доктор Гвиннер считает доказанным, что в организме птиц протекают процессы, определяющие их поведение в осенний период. Причем возникают эти процессы не под действием основных факторов осенней природы — падения температуры, недостатка пищи, удлинения ночи, а под влиянием свойственных самому организму ритмов, биологических часов. Именно они, полагает ученый, предписывают птице, какую из программ поведения и когда следует включить.

Исследователи, однако, обнаружили, что внутренний календарь птиц, участвовавших в опыте, похож на часы, бегущие вперед: цикл изменений в поведении, связанных с перелетами, почему-то замыкается в период более короткий, чем год, — от девяти до одиннадцати месяцев. Предполагается, что птицы, находящиеся на свобода, хотя бы один раз в году корректируют свой внутренний календарь, основой синхронизации, вероятно, служат изменения длительности светового дня. «Поправки» вносятся, когда пернатые находятся в местах гнездовий.

Особенности поведения птиц известны людям уже тысячелетия. Еще в библии записаны наблюдения пророка Иеремии: аист в небе знает свое время, горлица, журавль и ласточка замечают время, когда им надо возвращаться… Но только в последние десятилетия были исследованы воздушные маршруты птиц, а затем внимание ученых заняла их изумительная способность к пространственной ориентации. По образному выражению американского орнитолога Д. Гриффина, эти способности птиц ограничены лишь пределами пространств на планете.