Ник. Горькавый - Астровитянка

Каждый орган несёт свою нагрузку и снова дифференцируется: клетки птичьей головы изобретательно выстраиваются в сложно организованный мозг, глаза, органы чувств… Рыба создаёт плавники, жабры, мышцы из клеток с одинаковым набором генетической информации. Как же идентичные клетки становятся хвостом или головой? Как набор клеток догадывается, что его конечная цель — создание уха или сверхсложного глаза? Как клетки кошачьей шерсти узнают, что им надо образовать полосатый узор? Кто срежиссировал или сдирижировал коллективную окраску клеток кожи, шерсти и чешуи, чтобы возникла такая цветовая симфония? Эту тему биологи называют морфогенез — образование форм.

Профессор насыпала сухой корм в аквариум с рыбками и сказала:

— Биологический организм — весьма реагенная среда. Разная концентрация белков-гормонов в многоклеточной среде диктует клеткам, кому стать головой, кому — ногами. Известны классические опыты на примитивных животных — гидрах, у которых отрезали голову, но градиент гормона продолжал дирижировать оставшейся клеточной массой и заставлял гидру вырастить новую голову. Была ли она умнее предыдущей, пока установить не удалось… — пошутила профессор. — Регенерация целых органов у более сложных организмов редка, но, например, тритон может вырастить новый глаз взамен потерянного.

Профессор погладила Мисс Гонагал по выгнутой спине, а кошка в знак одобрения подняла столбиком своё морфогенетическое образование с волнообразным распределением пигмента, или, попросту, беззаботный полосатый хвост.

— Очень интересен механизм окраски животных. Окраска млекопитающих вызвана всего двумя пигментами-меланинами: эумеланин имеет чёрный или коричневый цвет, феомеланин — жёлтый или красновато-оранжевый. Именно эти два пигмента отвечают за различия в цвете волос, глаз и кожи у людей. Загорая на солнце, мы меняем количество меланина в коже.

— Так, значит, я рыжая из-за этого самого… феямеланина? — спросила весёлая Нинон-Олень, с которой Никки познакомилась в день приезда в Колледж.

— Совершенно верно, — согласилась профессор.

— А почему у Никки волосы прозрачные? — крикнул кто-то.

— Я не думаю, что мы можем обсуждать друг друга на лекции, даже если речь идёт всего лишь о цвете волос, — нахмурилась профессор Франклин.

Модницы Колледжа недоуменно подняли брови: «Всего лишь?!»

— Валяйте, профессор, — свободно сказала Никки. — Мне самой интересно узнать…

— Ну, если мисс Гринвич даёт разрешение… — вздохнула профессор. — Полное отсутствие меланина даёт седые волосы. Но белизна седины определяется рыхлой поверхностью волоса, хорошо рассеивающей свет. А если волосок без меланина имеет плотную и гладкую поверхность, то он будет прозрачным.

— А можно такого добиться… искусственно? — высказал тот же голос заветную мечту многих.

Профессор пожала плечами: «Мне бы ваши заботы!» — и вернулась к лекции:

— Меланины порождают жёлтый цвет шкуры оленя, чёрно-жёлтый окрас леопарда и все остальные цветовые решения внешности млекопитающих. В основе полосатости шкур лежит диффузионная неустойчивость Тьюринга, вызывающая в шкуре животных волны разной концентрации гормонов — катализаторов производства меланинов. Аналогом этой неустойчивости в химии является реакция Белоусова-Жаботинского, о которой вам уже рассказывал профессор Цитцер.

Далее профессор Франклин продемонстрировала впечатляющие математические решения уравнений меланогенеза. На экране появилась модель шкуры животного, и Вольдемар на ходу принялся решать уравнения с различными параметрами. Каждое математическое решение давало новый узор на шкуре.

Простейшее решение соответствовало животному с чёрной передней частью тела и белой задней. Рядом с математической моделью Вольдемар показал реальное фото лохматой собаки бобтейл, имеющей такую же шкуру.

Параметры уравнений менялись, и математическая шкура покрывалась то чёрными крупными узорами, то узкими полосками или мелкими пятнами. И какая бы окраска ни получалась из уравнений, всегда находилось реальное животное, имеющее шкуру, окрашенную именно таким образом: лошадь, зебра, жираф или леопард, чья знакомая физиономия была восторженно встречена школьниками.

— Взаимодействие физической диффузии и химических реакций объясняет целый класс важных феноменов морфогенеза, — подытожила профессор Франклин, — а нестабильность распределения подкожных белков-гормонов рисует узоры на шкуре животных — как на Мисс Гонагал или на тигре, которого я не решилась привести в класс… — улыбнулась профессор. — Тем же закономерностям следует развитие внутренних органов биосуществ и даже малозаметных прозрачных узоров на стрекозином крылышке… Вот так теория нелинейных уравнений сумела объяснить целый пласт биологических проблем, за что ей огромное спасибо… — так закончила лекцию профессор Франклин и отпустила школьников пообедать или, точнее, ввести немного органических молекулярных реагентов в свои изголодавшиеся организмы, то бишь — в многоклеточные открытые системы.

После обеда началась пара по планетологии. Среди преподавателей Лунного колледжа единственным неприятным для Никки оказался профессор Дермюррей, физик и планетолог. Заносчивый, самодовольный и нетерпимый, профессор не вызывал у неё — да и у большинства остальных учеников — каких-либо симпатий. С точки зрения Никки, хуже всего было то, что в изложении профессора Дермюррея планетология была не реальной наукой, а сплошной цепью блестящих достижений — в основном, благодаря участию самого профессора.

Проблемы в науке — согласно Дермюррею — практически отсутствовали, что крайне раздражало Никки, полагающей, что именно на нерешённых задачах нужно делать упор в лекциях для студентов. О прошлых успехах науки она могла прочитать и в учебниках, которые традиционно только о них и пишут. Кстати, Дермюррей вместе с соавтором из Лондонской Королевской школы написал вполне рутинный учебник по планетологии, пользующийся устойчивым спросом по прозрачной причине: оба профессора навязывали студентам свою книгу в качестве обязательного пособия. Никки удивляло, что профессор при таком мировоззрении был весьма успешным представителем сообщества учёных — на лекциях он беспрерывно хвастался набором наград, премий и знакомств со всем научным и политическим истеблишментом. Судя по количеству грантов, получаемых профессором из всевозможных фондов, его видение науки как бесконфликтной цепи сенсационных успехов пользовалось полной поддержкой.

«Хорошая теория — это хорошо финансируемая теория!» — говорил профессор.

Правда, по Колледжу ходили слухи, что профессор покинул академические высоты и поселился в Колледже не просто так. Его сотрудник, молодой постдок из Бразилии, написал столь интересную работу, что профессор решил помочь начинающему учёному её опубликовать и даже не затруднился стать соавтором. Чем выше забирается учёный по должностной лестнице, тем меньше он занимается наукой и пишет статей сам, но тем в большем количестве публикаций он оказывается соавтором.