Карл Циммер - Живое и неживое. В поисках определения жизни

Мое сознательное «я» разозлилось на мозг, который это устроил. У меня с собой было не так уж много рубашек, и вот теперь одна из них оказалась мокрой и соленой. Я не мог непосредственно ощущать трепет электрических импульсов, снующих с посланиями от кожи к мозгу. Я не ощущал прилива крови в глубине моей головы, когда работала терморегулирующая область мозга. В этот момент на берегу моря я просто ощутил, что вспотел. Я ощутил, что злюсь. Я ощутил, что живу.

Осознав собственное существование, я заметил на пляже и других живых существ. В южном направлении неспешно брел какой-то человек с бело-голубой доской для серфинга. Далеко на севере с вершины утеса взлетал парапланерист. Маневры желтого крыла его летательного средства говорили о намерениях, которые возникают в человеческом мозгу и отправляют сигналы рукам, сжимающим клеванты.

Помимо человеческой, я наблюдал и пернатую жизнь. Вдоль полосы прибоя прыгали кулики. Их мозг размером с зернышко воспринимал набегание волны и холодную пену вокруг лапок, заставляя мышцы птичек сокращаться так, чтобы те не упали, смогли перебраться повыше, обшарить песок в поисках зарывшихся улиток. Улитки наделены не мозгом как таковым, а лишь ажурной сетью нервов, подающих собственные команды – медленно, но безостановочно закапываться. Я задумался о скрытых в песке у меня под ногами обладателях тысяч других нервных систем – о червячках, двустворчатых моллюсках и странных киноринхах. А там, в океане, в глубинах подводного каньона крейсировали другие мозги, угнездившиеся в телах куньих акул и скатов-хвостоколов, дрейфовали нервные сети медуз.

Пройдя вдоль полосы прибоя несколько минут, я остановился и посмотрел вниз. На песке лежал гигантский нейрон длиной более полутора метров. Большую его часть составлял блестящий светло-коричневый аксон. Он был мягко изогнут, словно электрический кабель в толстой изоляции. С одного конца аксон расширялся в луковицеобразную сому, увенчанную, в свою очередь, веточками дендритов. Наверное, это все, что осталось от какого-то кракена, погибшего в бою со стаей косаток где-то между этим местом, где его выбросило на берег, и Гавайями.

На самом деле то был не фантастический нейрон, а водоросль ламинария [32] Herbst and Johnstone 1937. . Ее принесло из подводного леса, колышущегося в миле от берега. То, что представилось мне аксоном, было стеблем, который еще недавно служил водоросли для прикрепления к морскому дну. А телом нейрона в реальности оказался газовый пузырь, который удерживал водоросль вертикально в подводных течениях. «Дендриты» были ветками, на которых когда-то росли листовые пластины. Эти пластины играли для водоросли роль, подобную той, что играют листья для наземных растений, – они улавливали проходящие сквозь морскую воду малые проблески солнечного света и давали ламинарии энергию, благодаря которой она оказывалась способна потягаться длиной с высокими пальмами, венчавшими горы за моей спиной.

В строении этой водоросли имелась известная сложность, что свойственно живым существам. Но, разглядывая ее, я не мог определить, жив еще данный обрывок ламинарии или нет. Я не мог спросить ее, как она поживает. У нее не было пульса, который можно пощупать, не было легких, заставляющих грудную клетку вздыматься и опускаться. Но водоросль все еще блестела, ее поверхность была целой. Даже если она уже не могла усваивать солнечный свет, возможно, ее клетки продолжали работать, используя остаток энергии для починки своих генов и мембран. И скоро, может уже сегодня или завтра, эта ламинария умрет.

Но после смерти сразу же вольется в прибрежную жизнь. Микробы начнут поедать жесткие оболочки водоросли. А потом к ним присоединятся рачки-бокоплавы и водорослевые мушки – они вгрызутся в более мягкие части ее слоевища. Позже эти пожиратели сами станут пищей для куликов и крачек. Азот из ламинарии уйдет в землю и удобрит растения. А вспотевшая человеческая особь, чей мозг на этом пляже занят раздумьями о мозге, унесет в своих нейронах память о сходстве слоевища водоросли с нейроном.

На следующее утро мой маршрут пролегал по верху, по горам. Шоссе Норд-Торри-Пайнс-роуд рассекало район Ла-Хойя калифорнийского города Сан-Диего, уходя на север вдоль чащ нависших башенных кранов. На дороге, забитой в час пик машинами, едва ли кто думал о полоске дикого пляжа, притулившегося совсем рядом внизу. Я перешел обсаженную эвкалиптами автостоянку и подошел к Сэнфордскому [33] Назван в честь Томаса Дэнни Сэнфорда (род. 1935), бизнесмена и филантропа из Южной Дакоты. – Прим. ред. консорциуму по восстановительной медицине – целому комплексу лабораторий и офисов. Войдя в богато остекленное здание, я поднялся в лабораторию на третьем этаже, где меня ждал ученый с аккуратной бородкой по имени Клебер Трухильо, уроженец Бразилии. Мы облачились в халаты и натянули синие перчатки.

Трухильо отвел меня в комнатку без окон, набитую холодильниками, инкубаторами и микроскопами. Он широко раскинул руки в синих перчатках и почти дотянулся до стен. «Тут мы проводим половину рабочего времени», – сказал он.

В этом помещении он в сотрудничестве с аспирантами выращивал особый тип жизни. Трухильо открыл инкубатор и вынул прозрачную пластиковую коробку. Подняв руки повыше, он показал мне ее снизу, со стороны дна. В коробке было шесть круглых ячеек диаметром с печенье, наполненных чем-то вроде разбавленного виноградного сока. В каждой ячейке плавало несколько десятков белесых шариков размером не более мушиной головки.

Каждый шарик состоял из сотен тысяч человеческих нейронов. Каждый развился из единственной клетки-предшественницы. Теперь эти шарики могли делать многое из того, на что способен наш собственный мозг. Они обеспечивали себя энергией, поглощая из той похожей на сок среды питательные вещества. Они поддерживали свои биомолекулы в рабочем состоянии. Они испускали электрические сигналы в волнообразном ритме, синхронизируя их с помощью нейромедиаторов. Каждый такой шарик, по-научному органоид, был самостоятельным живым существом, его клетки сплелись в единый коллектив.

«Они тянутся друг к другу», – сказал Трухильо, разглядывая донышки ячеек. Он явно любил свои творения.

Лабораторией, где работал Трухильо, заведовал другой ученый бразильского происхождения – Алиссон Муотри [34] Исследования, упомянутые в этой главе: Marchetto et al. 2010; Cugola et al. 2016; Mesci Setia and Muotri 2019; Trujillo et al. 2019. . Переехав в США и став профессором Калифорнийского университета в Сан-Диего, он научился выращивать нейроны. Муотри брал у людей частицы кожи и обрабатывал их химическими составами, превращавшими эти клетки в эмбриональные. Воздействовав потом на клетки другим набором реактивов, он заставлял их развиваться в нейроны. На дне чашки Петри из них могли образовываться бляшки, способные потрескивать электрическими разрядами и обмениваться нейромедиаторами.