Хоуп Джарен - Девушка из лаборатории

Для этого я взяла под наблюдение несколько деревьев, растущих в Миннесоте и Северной Дакоте, чтобы сравнить их поведение в холодной и (условно) теплой среде обитания. В течение года я планомерно собирала с них урожай, возвращалась в лабораторию и делала с каждого из сотен плодов тончайшие срезы. Все они описывались и фотографировались под микроскопом.

Изучая срезы при увеличении в триста пятьдесят раз, я обнаружила, что гладкая поверхность семени каркаса напоминает медовые соты, доверху заполненные чем-то твердым и сыпучим. Взяв за образец строение косточки персика, я вымочила несколько ягод каркаса в кислоте, способной растворить как минимум бушель персиковых косточек, а потом начала изучать то, что уцелело. Все наполнение из ячеек «сот» исчезло, обнажив белый кружевной скелет. При нагреве этой белой решетки в вакууме до 1500 градусов выделился углекислый газ; значит, в ее состав входили какие-то органические соединения — еще один загадочный слой.

Итак, дерево создало семя, сплело вокруг него сеть волокон, закрыло эту сеть своеобразным скелетом, а промежутки заполнило тем же материалом, из которого сложены персиковые косточки. Этим оно защитило свое детище и увеличило его шансы прорасти, стать взрослым деревом и породить еще девяносто поколений новых деревьев (при определенном везении). Если мы хотим получить из окаменелых семян каркаса данные о климате, царившем на Земле много лет назад, именно эти кружевные скелеты дадут нам всю необходимую информацию. Как только я пойму, из чего сделана эта важнейшая часть плода, я добьюсь цели.

Каждый камень формируется по-своему, по-своему они и распадаются на части. Один из способов распознать различные минералы, входящие в состав любого из них, — взять образец, как следует растолочь его и просветить рентгеновскими лучами. Каждая крупинка соли в солонке при ближайшем рассмотрении окажется идеальным кубом. Измельчите одну крупинку в мелкую пыль — она превратится в миллионы крошечных идеальных кубиков. Причина проста: именно эту форму образуют ионные кристаллы соли — складываются в кубическую структуру, которая повторяется бесчисленное количество раз. Разрушить ее можно только по линиям наименьшего сопротивления, а значит, распадется она на все новые и новые кубы, повторяющие ионную конструкцию оригинала вплоть до самых мельчайших компонентов.

У разных минералов и химические формулы разные: по ним можно проследить отличия в количестве и виде входящих в их состав атомов — и то, как эти атомы между собой связаны. В свою очередь, это отражается в форме образуемых кристаллов, сохраняющейся, даже если камень растолочь в порошок. Если в вашем распоряжении есть хотя бы щепотка пыли, оставшейся от уродливого, но сложного по составу булыжника, выделите в ней частицы характерной формы, и вы сможете вычислить его химическую формулу.

Но как увидеть форму этих крошечных частиц? Способ существует. Представьте себе волну, разбивавшуюся об основание маяка. Когда она отступит, на поверхности океана останется рябь: ее размер и характер расскажут и о маяке, и об ударившей в него волне, — рябь помнит эту информацию. Если мы наблюдаем за ней из стоящей на якоре лодки, то по разошедшимся по воде кругам сможем различить маяки с квадратным и круглым основаниями (разумеется, при условии, что нам известны размер волны, ее сила, время и направление движения). Тот же прием используется для определения формы частиц минеральной пыли: нужно направить на них очень маленькие электромагнитные волны (также известные как рентгеновские лучи) и посмотреть, как они отражаются (этот процесс называется дифракцией). Специальная пленка ловит пики этих отраженных волн, а расстояние между ними и их сила позволяют воссоздать форму того, от чего они были отражены.

Осенью 1994 года я запросила доступ к лаборатории рентгенодифракционного анализа, которая находилась на противоположном конце кампуса от моей. Мне выделили несколько часов, в течение которых я могла использовать рентгеновский аппарат. Результатов этих исследований я ждала с тем же радостным возбуждением, с которым люди ждут бейсбольного матча: сбыться могут самые смелые мечты, но, вероятно, далеко не сразу.

Поразмыслив, я решила использовать оборудование ночью, хотя до последнего сомневалась в правильности этой идеи. Дело в том, что в той же лаборатории работал странный парень, уже получивший степень; его мрачный вид каждый раз выбивал меня из колеи. Любой взгляд или вопрос мог спровоцировать у него вспышку гнева — причем особенно угрожающе он взирал на лиц противоположного пола, которым случалось проходить мимо. Это ставило меня перед нелегким выбором. Приди я днем, мы точно столкнемся в лаборатории — но вокруг будут другие люди и я смогу использовать их в качестве живого щита. Ночью я, скорее всего, смогу поработать одна, но, если он вдруг решит туда заглянуть, я окажусь беззащитной. В конце концов я все же забронировала время на полночь, однако прихватила с собой большой разводной ключ. Как именно его можно использовать в целях защиты, мне придумать так и не удалось, но сама его тяжесть в заднем кармане придавала уверенности в себе.

Оказавшись в лаборатории, я первым делом покрыла предметное стекло закрепляющей эпоксидной смолой, а потом распылила на него пудру, полученную после измельчения косточки каркаса западного. Готовое стекло отправилось в аппарат; я аккуратно все настроила и включила рентген. Выставив ленту самописца, я тихо понадеялась про себя, что чернил внутри хватит на сегодняшний прогон, и устроилась рядом, чтобы наблюдать и ждать результата.

Когда в лабораторном эксперименте что-то идет не так, можно хоть землю с небом поменять местами — это все равно не поможет. И, напротив, есть опыты, которые просто невозможно провести неправильно, даже приложив к этому все усилия. Мне повезло: данные рентгеновского анализа при каждом повторе показывали один четкий и однозначный пик ровно под одним и тем же углом дифракции.

Мы с научным руководителем ожидали увидеть множество мелких острых пиков — но на ленте был только длинный широкий росчерк чернил, говорящий о том, что на предметном стекле находится опал. Я стояла и смотрела на ленту самописца, понимая, что эти данные невозможно понять неправильно — даже если вы очень постараетесь. Это был опал. Я точно это знала, я могла обвести это слово в кружок и расписаться в его правдивости. Глядя на работающий прибор, я думала о том, что теперь обладаю знанием, которое еще час назад было абсолютно никому не доступно, и постепенно сознавала, насколько сильно изменилась сейчас моя жизнь.

В тот момент во всей нашей стремительно расширяющейся вселенной я была единственным существом, знавшим, что принесенная мной в лабораторию пыль состоит из опала. Во всем этом немыслимо огромном мире, населенном невероятным множеством людей, я вдруг стала не просто маленькой и незначительной, но — особенной; не только забавным и неповторимым набором генов, но и личностью, обладающей неповторимым знанием. Благодаря тому, что я сумела увидеть и понять, я узнала кое-что о самом Творении. Пока я не позвоню кому-нибудь и не поделюсь своим открытием, информация о том, что в основе защитной структуры семени дерева каркаса лежит опал, принадлежит только мне. Важна она или нет — другой вопрос. Пока же я просто стояла и впитывала это озарение. Так перевернулась новая страница моей биографии: мое первое научное открытие было бесценно, как бесценна самая дешевая пластиковая игрушка в ту минуту, когда тебе ее дарят.