Мерлин Шелдрейк - Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее

В 1950-е годы, когда Соединенные Штаты готовились к запуску космических ракет, биолога Джошуа Ледерберга встревожила возможность космического заражения. (Именно Джошуа Ледерберг придумал термин «микробиом» в 2001 году.) Люди теперь могли перенести земные организмы в другие части Солнечной системы. Но еще более тревожной была мысль о том, что астронавты могут принести на Землю инопланетное биовещество, способное нарушить экологию планеты или, что еще хуже, посеять хаос, вызвав неизвестные болезни. Ледерберг срочно написал в Академию наук, предупреждая о вероятности «космической катастрофы». К нему прислушались, и было выпущено беспокойное официальное заявление. Названия у науки, занимающейся изучением внеземной жизни, все еще не было. Ледерберг предложил термин «экзобиология». Он стал предтечей именования области, сегодня известной как астробиология.

Ледерберг был гением. В Колумбийский университет он поступил в 15 лет, а когда ему было чуть за 20, сделал открытие, которое помогло изменить наше восприятие истории земной жизни. Он обнаружил, что бактерии могут обмениваться генами между собой: одна бактерия могла приобрести характерную черту другой бактерии «горизонтально», то есть не по наследству от «родителей» («вертикально»). Такой обмен вполне привычен для нас. Когда мы что-то узнаем или учим кого-то, мы вступаем в «горизонтальный» обмен информацией. Человеческая культура и нормы поведения передаются подобным образом. Но обмениваться генами так, как это делают бактерии, для нас – нечто из области фантастики. Хотя некогда, на заре нашей эволюционной истории, такое время от времени происходило. Передача генов по горизонтали означает, что гены – и черты, которые в них закодированы, – сродни инфекции. Предположим, мы заметили некую ничейную черту на обочине, примерили ее на себя и обнаружили, что обзавелись ямочками на щеках. Или, возможно, встретили кого-нибудь на улице и обменялись волосами – вместо своих прямых получив курчавые. Или переняли у незнакомца цвет глаз. Или, проходя мимо волкодава, случайно прикоснулись к нему и вдруг почувствовали стремление мчаться вперед по несколько часов в день.

Открытие Ледерберга сделало его нобелевским лауреатом в 33 года. Прежде чем был обнаружен перенос генов по горизонтали, бактерии, как и все другие организмы, считались изолированными биологическими островами. Геномы были замкнутыми системами. Никаким образом нельзя было обзавестись новой ДНК посередине жизни, приобрести гены, которые развились в другом организме. Горизонтальный перенос генов меняет эту картину и демонстрирует, что геномы – космополиты, что они составлены из генов, которые развивались независимо миллионы лет. Горизонтальный перенос генов подразумевает, как уже демонстрировали лишайники, что ветви эволюционного древа, давно разошедшиеся в стороны, способны сойтись в пределах тела одного организма.

Для бактерий горизонтальный перенос генов – дело обычное. Большинство генов отдельно взятой бактерии имеют разные биографии, но приобретаются «поштучно», как вещи, которые постепенно накапливаются в доме. Таким образом бактерия может получить «готовые» характеристики, во много раз ускорив эволюционный процесс. Обменявшись ДНК, безобидная бактерия может приобрести сопротивляемость к антибиотикам и за один ход превратиться в вирулентную супербактерию. За последние несколько десятилетий стало понятно, что не одни бактерии обладают этой способностью, но они остаются наиболее опытными и искусными в этой области. Перенос генов по горизонтали происходит во всех сферах жизни.

Идеям Ледерберга придала определенную окраску паранойя холодной войны. В их свете панспермия предстала как горизонтальный перенос генов в космическом масштабе. В первый раз за свою историю человечество получило теоретическую возможность населить Землю и другие планеты организмами, эволюционировавшими за их пределами. Жизнь на Земле больше нельзя было рассматривать как генетически замкнутую систему, изолированный остров в море, которое нельзя преодолеть. Точно так же, как бактерии могли ускорить свою эволюцию, получив гены горизонтально, прибытие чужеродной ДНК на Землю могло бы «сократить и выпрямить» «извилистый» путь эволюции с потенциально катастрофическими последствиями.

Одна из главных задач BIOMEX – выяснить, могут ли формы жизни выжить в космосе. За пределами защитной оболочки земной атмосферы условия враждебны. Среди многочисленных опасностей – колоссальные уровни радиации Солнца и других звезд; вакуум, который иссушивает биологический материал, включая лишайники, почти мгновенно; и быстрые циклы замораживания, оттаивания и нагрева, сопровождающиеся резкими сменами температуры от – 120 до + 120 ˚С, и так по кругу в течение 24 часов.

Первая попытка отправить лишайники в космос окончилась плохо. В 2002 году беспилотный космический аппарат «Союз», везущий образцы, взорвался и рухнул на землю через секунды после взлета с космодрома. Месяцы спустя после аварии, когда стаял снег, остатки груза были обнаружены. «Любопытно, – докладывал ведущий исследователь, – контейнер “ЛИШАЙНИКИ. Эксперимент” был одним из немногих узнаваемых предметов, уцелевших во время аварии, и мы обнаружили, что, несмотря на условия, лишайники… все еще проявляли некоторую степень биологической активности».

С тех пор способность лишайников выживать в космосе была продемонстрирована в ряде исследований, и полученные результаты в общем были одинаковы. Самые выносливые виды лишайников могут полностью восстановить метаболизм за сутки после регидратации и способны залатать большую часть «причиненных космосом» ран. В действительности у самого стойкого вида Circinaria gyrosa такие высокие показатели выживаемости, что в трех недавних экспериментах было решено подвергнуть образцы еще более высоким уровням радиации, чем те, что могут ожидать их в космосе. Так ученые хотят проверить, каков предел их стойкости. Радиация и вправду могла убить лишайники, но небходимая для разрушения их клеток доза огромна. Образцы подвергли 6 килогреям гамма-излучения, что в 6 раз превосходит стандартную дозу для стерилизации пищевых продуктов в США и в 12 000 раз превышает смертельный для людей уровень, и на них это никак не отразилось. Когда доза была удвоена до 12 килогреев – в 2,5 раза выше смертельной для тихоходок дозы, – пострадала репродуктивность лишайников, хотя сами они выжили и продолжали фотосинтез без каких-либо видимых проблем.

Для Тревора Говарда, куратора коллекции лишайников в Университете Британской Колумбии, чрезвычайная выносливость лишайников – пример того, что он называет эффектом лишайникового прута. Лишайники стимулируют вспышки озарения, или, как говорит Говард, «сверхзаряженного понимания». Эффект лишайникового прута описывает то, что происходит, когда лишайники наносят удар по знакомым концепциям, раскалывая их. Симбиоз – одна из таких идей. Выживание в космосе – другая, как и угроза, которую лишайники представляют для биологических классификаций. «Лишайники рассказывают нам новое о жизни! – воскликнул Говард. – Они просвещают нас».