Александр Студитский - Разум Вселенной

— Если смотреть на клетку глазами современного исследователя, убедившегося в сложности ее строения, — обратился к аудитории Панфилов, — то невольно возникает вопрос, каким образом возникла эта сложная система, которая стала основой строения и развития всех многоклеточных организмов, включая человека? Свои соображения по этому вопросу я неоднократно высказывал в своих статьях и в недавно вышедшей книге «Происхождение организмов». Нет необходимости к ним возвращаться. Основная моя мысль заключается в том, что сложность строения клетки является результатом объединения простейших форм жизни и эволюционного развития этих объединений. Клетка построена из более простых элементарных частиц, подобно тому как многоклеточные организмы построены из клеток. Простейшей формой организации жизни в настоящее время являются вирусные и фаговые тельца, представляющие собой комплексы белка и нуклеиновых кислот — нуклеопротеиды. Аналогами этих простейших форм жизни в клетке я считаю центры белкового синтеза, которые вы только что видели на электронограмме, — рибосомы. Путь эволюционного развития организмов, как мы его теперь представляем, — это постепенное объединение рибосом в более сложные комплексы и объединение этих комплексов в клетки. Следы этих процессов с достаточной отчетливостью мы можем видеть в живой клетке на экране парамагнитного микроскопа.

Снова погас свет. И сейчас же на экране возникла игра дрожащих, переливающихся пятен, с резко очерченным контуром ядра в центре.

— Это живая раковая клетка, — прозвучал в темноте голос Панфилова. — Как объект для парамагнитной микроскопии она интересна высокой интенсивностью процессов белкового синтеза. И ядро и тело клетки — цитоплазма — переполнены рибосомами. В центре рибосомы, так же как в центральной части простейших вирусных телец, располагается рибонуклеиновая кислота — РНК, а оболочку составляет белок. Молекулы белка синтезируются на поверхности молекулы РНК из аминокислот благодаря активности РНК. Достигнутое нами увеличение пока не позволяет изучать эти процессы непосредственно визуально. Но поведение рибосом видно с достаточной отчетливостью.

Указка коснулась центра ядра, где пучилась, вздуваясь и оседая, масса ядрышка.

— Вот основной комплекс рибосом клетки, главный центр белкового синтеза, модель первого полирибосомного (позвольте употребить этот термин) организма. Взгляните на его деятельность. Рибосомы из ядерного вещества непрерывно входят в ядрышко и выходят из него, направляясь к ядерной оболочке. Вот они выходят сквозь поры ядерной оболочки в цитоплазму — и кончают свое существование, расплываясь в окружающем веществе, распадаясь на свои простейшие компоненты, из которых строятся рибосомы цитоплазмы. Смотрите! — Указка скользнула по экрану и остановилась на блестящей переливающейся точке в цитоплазме. — Вот формируется рибосома. Вот другая. Вот целый комплекс рибосом. Но больших комплексов здесь не возникает. Другое дело ядро. Здесь рибосомы беспрерывно комплексируются в ядрышки. Но ядрышко так же легко распадается, как и малые комплексы рибосом в цитоплазме. Вот, смотрите! Ядрышко распалось, рибосомы рассеялись, но одновременно уже два ядрышка возникли в других участках ядра. Таким способом возникали и распадались первые полирибосомные организмы.

Панфилов замолчал. На экране продолжалось буйство воспроизведения живой материи. Ядрышки, дрожа от напряжения, вздувались огромными шарами, наращивая объем, затем опадали, как мыльные пузыри, рассыпаясь тысячами брызг, и вновь возникали скоплениями блестящих зерен.

— Теперь самые интересные кадры — деление ядрышек, — заговорил снова Панфилов. — Прошу обратить внимание на следующие кадры. Синтез белка достигает максимального напряжения. Объем клетки растет. И вот что делает ядрышко. Оно отделяет одну, две, три, четыре почки, которые выходят в гущу ядерного вещества и направляются к стенке ядра. Здесь они рассыпаются. Рибосомы потоками выходят через поры ядра в цитоплазму. Теперь следующий этап. Ядрышко перешнуровывается надвое. Намечаются две половинки. Они расходятся. Ядрышко разделилось. Теперь начинает перешнуровываться оболочка ядра. Возникают две половинки ядра. И вот ядро делится надвое. Прямое деление ядра. Вспыхнул свет.

— Теперь будет показан фрагмент, изображающий непрямое деление ядра — с образованием хромосом. Обращаю ваше внимание на содержание этого процесса. Принято считать, что хромосомы строятся из ДНК -дезоксирибонуклеиновой кислоты, несущей, как полагают, генетическую информацию. Но вы видели, какую скромную роль частицы ДНК играют в только что показанных вам процессах. Крохотные ниточки молекул ДНК почти незаметны среди бурь, поднятых деятельностью рибосом. Как же и для чего из этих ниточек строятся хромосомы? Сейчас вы увидите весь этот процесс в его динамике.

Снова указка Панфилова поднялась к изображению, засветившемуся на экране.

— Ядро готовится к непрямому, митотическому делению, — пояснил Панфилов. — Строятся хромосомы. Смотрите, как это происходит. Нити ДНК связывают рибосомы в длинные тяжи. Тяжи становятся все толще и толще и одновременно короче и короче. Смотрите, как при этом ведет себя ядрышко. Рибосомы бурно переходят из него в хромосомы. Вот оно полностью израсходовалось и исчезло.

Юрий с жадным вниманием следил за указкой, как зачарованный слушая голос лектора. Панфилов пояснял картины, открывающиеся на экране, короткими, лаконичными фразами. Оболочка ядра исчезла. Хромосомы образовали на месте ядра сложную фигуру фантастического цветка. Ясно обозначились нити, с двух сторон прикрепившиеся к каждой хромосоме (тянущие нити). Нити, трепеща и натягиваясь, трясли тяжи хромосом, в которых стали появляться тонкие щели. Каждый тяж быстро превратился в два. Новообразованные дочерние хромосомы поползли двумя группами в правую и левую сторону экрана (расхождение хромосом). Каждая группа превратилась в спутанный клубок тяжей (дочерние ядра).

Теперь ясно обозначилось движение рибосом из тяжей в окружающее вещество. Затем тонкий контур ядерной оболочки одел каждый клубок. Тяжи хромосом таяли на глазах, рассыпаясь тысячами рибосом. Началось формирование ядрышек. Среди бурлящей массы ядерного вещества, медленно поворачиваясь на оси и вовлекая в свое движение блестящие зернышки рибосом, в каждом ядре обозначились массивные тела ядрышек. Два новообразованных ядра, дрожа и напрягая свои стенки, стали отходить друг от друга. Снова вспыхнул свет. Раздался грохот аплодисментов. Панфилов нетерпеливо поднял руку и продолжал доклад.

Юрий плохо слушал, потрясенный тем, что увидел. Так вот что такое митоз, непрямое деление ядра, величайшая из загадок клетки! Ему вспомнилось все, что он переживал, размышляя над последствиями лучевого поражения. Так вот он каков, план строения и развития, зашифрованный в виде генетической информации в веществе хромосом! Где он, этот план? Где он находится, когда ниточки молекул ДНК болтаются, как вермишель в кипящем супе, в веществе ядра? Где он, когда по окончании митоза все составные части хромосом рассыпаются и из них строятся органы неделящегося ядра? Где эти спирали, какие изображаются и качестве форм молекул ДНК? Разве не ясно теперь, что все дело в природе белков, из которых строятся псе рабочие части клетки и весь организм?