Ритчи Уорд - Живые часы

Ответы на эти основные вопросы ищут в настоящее время многие ученые. Известный американский ученый и популяризатор науки А. Азимов заметил, что движущая сила человеческой любознательности — в потребности занять свой мозг значительно полнее, нежели это необходимо для обеспечения себя пищей и кровом: «Казалось бы, для повседневной жизни совсем не обязательно знать, как высоко небо или почему падает камень. Недосягаемое небо никак не связано с ежедневными житейскими делами, а что касается камня, то знание того, почему он падает, не помогает нам ни бросать его лучше, ни смягчать его удар. Тем не менее всегда находились люди, которые ставили перед собой такие с виду бесполезные вопросы и пытались ответить на них только из желания знать или от потребности мыслить».

После того, как «чистый» ученый построит теорию или откроет на ее основе новые факты, медики, агрономы, инженеры и другие представители прикладных специальностей подхватывают идеи и реализуют их в орудия производства, будь то машины или технологические процессы.

Так, например, Харкер в поисках внутренних часов у таракана столкнулась с тем, что изменение регулировки этих часов приводит к возникновению опухолей и гибели насекомых. Впоследствии мы увидим, какое влияние оказало это открытие на исследования Ф. Халберга, известного своими трудами в онкологии.

Не менее удивительна судьба открытия Брауна, обнаружившего, что картофель очень тонко реагирует на изменение атмосферного давления. Использованная им методика применяется сегодня при изучении реакции живых организмов (в том числе и космонавтов) на воздействия условий открытого космоса. Эти примеры со всей очевидностью показывают связь технического прогресса с научными достижениями и, что не менее важно, зависимость развития науки от прогресса в технике.

В этой книге мы рассмотрим процесс изучения биологических часов глазами и разумом тех, кто совершил в этой области важные открытия. Мы увидим неуверенные поиски, просчеты, ошибки, изумительное искусство ведения эксперимента, триумф интуиции ученого. Мы покажем тактику и стратегию науки, чтобы читатель мог понять те порой странные пути, которые выбирают ученые в своем стремлении раскрыть тайны природы.

Человек издавна замечал периодические изменения у окружавших его живых организмов. От натурфилософских сочинений Аристотеля (IV век до н. э.) и до публикаций сегодняшнего дня не ослабевает интерес исследователей к удивительному чувству времени. Подсмотренные в природе факты были настолько поразительны, а регулярность ритмов, которыми обладают растения и животные, так изумительно точна, что наблюдатели испытывали непреодолимое желание рассказать о том, что видели. Нередко они замечали, что ритмы эти совпадают по фазе с каким-либо естественным ритмом окружающей среды: вращением Земли, обращением Луны вокруг Земли или Земли вокруг Солнца. Некоторые из них даже подсчитали количество животных, которые вели себя определенным образом в определенное время.

Но наблюдатели лишь удивлялись совершенству природы. Никто из них не давал никаких объяснений наблюдаемым фактам и уж, конечно, не ставил никаких опытов. Многочисленные накопленные факты продолжали оставаться непонятными до тех пор, пока между отдельными странными явлениями не начали проясняться определенные взаимосвязи, — только тогда стала очевидной их глубокая значимость. Теперь каждый случай рассматривался как особая иллюстрация всеохватывающего свойства природы: жизнедеятельность всех без исключения организмов носит характер ритмических циклов. Впоследствии это заключение послужило трамплином для рождения новой отрасли экспериментальной биологии — биоритмологии.

Давайте проследим за развитием представлений о ритмических функциях в живых организмах у ранних натуралистов. Как они отвечали на вопрос: почему животные ведут себя так, а не иначе, и какими средствами они этого достигают?

Одним из наиболее ранних наблюдателей ритмического явления в живой природе был Христофор Колумб.

Представьте себе безлунную ночь 11 октября 1492 года. Четырежды отбила склянки первая вахта. Христофор Колумб стоит на накренившемся мостике «Санта-Марии», которая несется на юго-запад, подгоняемая попутным субтропическим бризом. Из трюма доносятся недовольные голоса матросов: истекают третьи сутки, после которых Колумб, если не покажется земля, обещал повернуть назад. Кажется, суша где-то близко. Проплыли отяжелевшие от ароматных ягод ветви, пролетели над головами и исчезли вдали на юго-западе птицы, на борт вытащили бревно со следами ручной резьбы. Прошло тридцать два дня, как скрылись на востоке Канарские острова. Подгоняемая бризом «Санта-Мария» несется под полными парусами.

Колумб задумчиво стоит на мостике, глядя на темный океан. Вдруг он замечает впереди какой-то непонятный свет. Земля? Ради справедливости заметим, что испанский историк Бартоломе Лас Касас считает, что первым в ту ночь увидел землю Родригес де Триана, матрос с каравеллы «Пинта». Но для нас важно не то, кто первым заметил землю, а то, что Колумб действительно видел мерцающий свет.

В кратком изложении истории Индии Лас Касас писал: «Поскольку «Пинта» была быстроходнее двух других каравелл и опередила адмиральское судно, она обнаружила берег и подала сигнал. Первым землю увидел матрос Родригес де Триана, хотя адмирал, находясь на мостике в десять часов вечера, видел свет. Однако этот свет был настолько слабым и призрачным, что адмирал не решился объявить, что это земля. Тем не менее он позвал Педро Гутиереса, доверенного короля, и сообщил ему, что видел какой-то свет и просил его тоже приглядеться. И Гутиерес увидел свет… Свет появлялся еще дважды. Он был похож на мерцающий огонек свечи и вряд ли мог быть признаком земли. И все же адмирал был уверен, что земля близко».

Что же это был за таинственный свет? Видение? Галлюцинация? Именно так считает С. Э. Морисон, признанный авторитет в изучении плавания Колумба и знаток моря: «Целые тома посвящены объяснению того, что за свет видел Колумб. А вот моряку все ясно — это была иллюзия, вызванная напряженным вглядыванием в темноту. Когда вы не уверены в своем точном местоположении вы стараетесь ночью разглядеть берег, то можете не только увидеть воображаемый свет и вспышки, но и услышать звон колоколов и шум прибоя, которых на самом деле нет».

На противоположной стороне Атлантики, в устье реки Теймар, волны океана разбиваются об основание старинных каменных стен, террасами поднимающихся к вершине холма. За широкими газонами и низкими живыми изгородями виден белый замок — это Плимутская лаборатория королевской биологической ассоциации. Однажды, в начале тридцатых годов, биолог этой лаборатории Л. Р. Крошей, просматривая свои записи о жизни океана у Багамских островов, где он некоторое время работал, вспомнил о свечении, которое наблюдал Колумб. Дело в том, что он сам занимался изучением обитающего в той области океана морского кольчатого червя, половая активность которого четко связана с фазами Луны. Группами по 6—20 особей самки рода Odontosyllis внезапно появляются у поверхности воды и начинают выметывать яйца, сопровождая это потоками ярко светящегося секрета. Самцы, вспыхнув, как светлячки, устремляются к тому же месту, чтобы выбросить сперму. Живой фейерверк длится в течение приблизительно десяти минут. Крошей точно регистрировал время этого явления. Оно обычно происходило за час до восхода Луны в ночь накануне последней четверти лунного месяца. Не это ли самое свечение увидел, приближаясь к Багамским островам, Колумб?