Текст книги "Великий квест. Гении и безумцы в поиске истоков жизни на Земле"

19 сентября 1957 года Крик прочел лекцию в Университетском Колледже Лондона. В следующем году он издал ее под названием “О синтезе белка” (On Protein Synthesis)[128]128
  Crick F. H. C. On protein synthesis. The Symposia of the Society for Experimental Biology, vol. 12, pp. 138–163. 1958.


[Закрыть]. Это заглавие отсылает к тезису Дарвина об эволюции и интересно само по себе, даже в отрыве от гениальности идеи Крика[129]129
  Cobb M. 60 years ago, Francis Crick changed the logic of biology. PLoS Biology, 18 September 2017.


[Закрыть].

Следуя примеру Гамова, Крик, в общем, не слишком интересовался по-прежнему неизвестной химией синтеза белка, рассматривая вместо этого поток информации как таковой. Он предположил, что информация хранится в ДНК и зашифрована в ее последовательности. Благодаря этому она каким-то образом может быть “переведена на другой язык”, язык аминокислот. Свою идею о переносе информации от ДНК к белку – но не обратно! – Крик назвал “центральной догмой”. Позже он сожалел об этом, потому что “догма” означает нечто, что невозможно подвергать сомнению. Крик признал, что не вполне понимал значение этого слова.

Вдобавок Крик предложил еще и верную последовательность событий при синтезе белка. Вначале некоторый ген копируется с ДНК в форму РНК, которая переносит информацию к рибосоме. Затем рибосома создает сам белок, используя эту РНК-инструкцию. Крик полагал, что аминокислоты собираются непосредственно на РНК-“матрице”. Но каким образом каждая из них узнает, где ей следует оказаться? В качестве решения ученый предположил, что есть особый тип РНК, названный им “адапторная РНК”. Каждая из аминокислот имеет соответствующую ей адапторную РНК, которая присоединяется к РНК-матрице за счет спаривания соответствующих нуклеотидов, почти как в ДНК. В результате аминокислоты образуют цепочку со строго заданной последовательностью.

Удивительно, насколько прозорливым оказался Крик. Примерно тогда же, когда он читал свою лекцию, ученые из Гарвардского университета выделяли ту самую адапторную РНК. Позднее ее стали называть также транспортной[130]130
  Hoagland M. B. et al. A soluble ribonucleic acid intermediate in protein synthesis. Journal of Biological Chemistry, vol. 231, iss. 1, pp. 241–257. 1958.


[Закрыть]. Каждая транспортная РНК представляет собой только одну цепочку, имеющую форму листа клевера. В полном соответствии с предположением Крика оказалось, что различные транспортные РНК переносят разные аминокислоты.

Спустя четыре года после лекции Крика была открыта еще одна форма РНК. Эта молекула переносит копию гена и служит матрицей, с помощью которой рибосома взаимодействует с целым рядом транспортных РНК и благодаря этому синтезирует белок. Эту молекулу назвали “матричная РНК”: ее описали одновременно две исследовательские группы, в одной из которых работал Уотсон[131]131
  Brenner S. et al. An Unstable Intermediate Carrying Information from Genes to Ribosomes for Protein Synthesis. Nature, vol. 190, pp. 576–581. 1961.
  Gros F. et al. Unstable ribonucleic acid revealed by pulse labelling of Escherichia coli. Nature, vol. 190, pp. 581–585. 1961.


[Закрыть].

Теперь все встало на свои места. Для синтеза определенного белка соответствующий ему ген сперва оказывается “переписан” в форму матричной РНК. Эта новая молекула перемещается к рибосоме, где используется в качестве матрицы для синтеза белка. Аминокислотные остатки оказываются выстроены в единую цепочку благодаря транспортным РНК, связанным с матричной РНК по принципу комплементарного соответствия. Наконец, рибосома соединяет эти аминокислоты в одну молекулу.

Итак, нам стали известны молекулярные механизмы синтеза белка.

Однако расшифровать смысл последовательности ДНК не получалось целых восемь лет. Иными словами, никто не знал, какая именно последовательность азотистых оснований соответствует той или иной аминокислоте. Также было невозможно предсказать, какая часть ДНК может кодировать определенный белок. Люди еще не владели языком ДНК. Крик и другие выдающиеся ученые безуспешно бились над этим вопросом до тех пор, пока в дело не вмешались двое исследователей со стороны, которые и решили данную проблему.

Эксперимент, позволивший прочитать первое “слово” ДНК, разработал Маршалл Ниренберг из Национального института здоровья США в Бетесде, штат Мэриленд. Он не просто не входил в элитный круг исследователей генетического кода – была отклонена даже его заявка на участие в посвященной этому вопросу конференции. 27 мая 1961 года коллега Ниренберга, Генрих Маттеи, приступил к эксперименту. Он получил РНК из оснований всего одного сорта, поскольку такие проще синтезировать. Маттеи выбрал урацил (U), так что его РНК имела последовательность вроде UUU или UUUUUUUUUUU. Когда он “скормил” ее рибосоме в пробирке, та выдала белок, состоящий из единственной аминокислоты: фенилаланина. Стало понятно, что именно последовательность повторяющихся U кодирует данную аминокислоту. А поскольку Гамов оказался прав насчет соответствия трех оснований одной аминокислоте, то можно было говорить и более конкретно: фенилаланину соответствовал код UUU.

Свои результаты Ниренберг и Маттеи опубликовали в следующем году, и после этого началась увлекательная гонка за расшифровкой остальных 63 триплетов (которые с 1963 года стали также называть “кодоны”[132]132
  Nirenberg M. W., Matthaei H. J. The Dependence of Cell-Free Protein Synthesis in E. coli upon Naturally Occurring or Synthetic Polyribonucleotides. PNAS, vol. 47, iss. 10, pp. 1588–1602. 1961.


[Закрыть]). К 1967 году значение всех 64 кодонов было установлено[133]133
  Leder P., Nirenberg M. W. RNA codewords and protein synthesis, III: On the nucleotide sequence of a cysteine and a leucine RNA codeword. PNAS, vol. 52, iss. 6, pp. 1521–1529. 1964.


[Закрыть].

Расшифровка генетического кода была кульминацией двух десятилетий эпохальных, поистине революционных научных достижений. Пройдя путь от модели структуры ДНК и открытия рибосом, через матричную и транспортную РНК – и до “взломанного” генетического кода, биохимики проникли в суть самых важных процессов, лежащих в основе всего живого. Позднее исследователи научатся еще и читать полные последовательности ДНК – геномы, принадлежащие сотням различных видов живого, не исключая и человека. Они откроют гены, являющиеся виновниками болезней, и создадут генетически модифицированные организмы, среди которых будут и люди с “отредактированной” ДНК. Результаты этой “революции ДНК” мы видим и по сей день.

Однако самый первый результат проявился сразу… во всяком случае должен был проявиться. Для всех исследователей зарождения жизни этот каскад открытий стал даже не разорвавшейся бомбой, а ковровой бомбардировкой. Клетки оказались не просто пузырьками с бесформенным желеобразной протоплазмой, а сложными изощренными машинами – “конвейерами по сборке белков”, которые используют специальные молекулы-“чертежи”.

Но этим дело не ограничилось. Как мы увидим в главе 10, клеткам необходим ряд химических реакций для извлечения энергии из окружающей среды – это и есть “метаболизм”. Даже самые простые метаболические пути включают множество шагов. Есть у клеток и подобие внутреннего каркаса. Первым его существование предположил еще в 1903 году Николай Кольцов[134]134
  Да, это тот самый Николай Кольцов, который предрек спаривание оснований ДНК за четверть века до того, как об этом впервые задумались Уотсон и Крик.


[Закрыть], а к 1990-м стало понятно, что подобной арматурой снабжены даже бактерии. Вдобавок выяснилось, что внешние мембраны клеток – это не просто барьеры. По ним разбросано множество крупных молекул, которые избирательно переносят нужные клетке химические вещества внутрь и выбрасывают прочь ее “отходы”.

Таким образом, даже самая простая клетка – это чрезвычайно сложное устройство. В ней взаимодействуют между собой сотни[135]135
  Минимальная свободноживущая (не паразитическая) бактерия Pelagibacter ubique имеет 1389 генов, т. е. правильнее будет оценка “тысячи генов”. – Прим. науч. ред.


[Закрыть] генов, создавая и контролируя множество динамичных компонентов. Подобная сложная система явно не могла возникнуть одним махом, шансы на это стремятся к нулю. Кроме того, многие компоненты попросту незаменимы: без рибосом, к примеру, клетке никак не прожить.

Однако тогда это понимали лишь немногие исследователи зарождения. Среди них – Джон Десмонд Бернал. Как и Холдейн, он был коммунистом и человеком с потрясающим творческим потенциалом, чьи научные интересы простирались от изучения кристаллов до зарождения жизни. А еще он участвовал в создании плана высадки в Нормандии. Кстати, именно Бернал принял на работу Розалинд Франклин, когда та покинула Королевский колледж Лондона.

Бернал не смог приехать на конференцию 1963 года, во время которой встретились Холдейн и Опарин, однако же прислал ее участникам свое эссе, где содержалось суровое предостережение:

Нам приходится сталкиваться с гораздо большими трудностями, чем предполагалось ранее, поскольку сейчас, когда уже кое-что известно о механизмах копирования нуклеиновых кислот и сложных этапах синтеза белков-ферментов, становится все более ясно, что число необходимых этапов зарождения жизни куда больше, чем мы могли подумать. Однако замечательное совершенство биологических процессов препятствует пониманию того, каким образом они могли возникнуть спонтанно и одновременно с выполняемыми ими функциями[136]136
  Fox S. W. (ed) The Origins of Prebiological Systems and of their Molecular Matrices, p. 75. 1965. Elsevier, Inc.


[Закрыть].

Чего недоставало тогда науке о зарождении жизни, так это нестандартного мышления. И его продемонстрировал шотландский химик по имени Грэм Кернс-Смит.

Глава 5
Кристально ясно

Недавно умерший Грэм Кернс-Смит (1931–2016) – это, пожалуй, самая необычная фигура во всем нашем повествовании. В сообществе исследователей зарождения жизни его идеи занимают особое место. Хотя они и весьма причудливы, это не повод их полностью игнорировать. Наиболее важные труды Кернс-Смита относятся к 1960-м годам, но во многих отношениях они опередили свое время на десятилетия. При чтении статей Кернс-Смита возникает смутное ощущение, что истина где-то рядом.

Я никогда не встречался с Грэмом Кернс-Смитом лично и все же чувствую странное духовное родство с этим человеком, тем более что незадолго до его смерти наши пути пересеклись. В 2016 году, будучи редактором веб-сайта BBC Earth, я заказал писательнице-фрилансеру Марте Энрикес материал об исследованиях Кернс-Смита. С момента публикации первой его крупной статьи прошло ровно полвека, и это был хороший повод вспомнить наследие ученого. К тому же Кернс-Смит находился уже в весьма преклонном возрасте (ему было 84 года), так что другой возможности побеседовать могло и не представиться.

В июне Марта отправилась в Глазго, чтобы взять интервью у Грэма и его жены Дороти у них дома. Грэм страдал чем-то вроде болезни Паркинсона, из-за чего плохо передвигался. Однако голова у него оставалась ясной, и его рассказ полнился подробностями. Мы опубликовали текст Марты 24 августа – и читатели пришли от него в восторг[137]137
  Henriques M. The idea that life began as clay crystals is 50 years old. BBC Earth. 2016.


[Закрыть]. Но несколько дней спустя Марта сообщила, что узнала от Дороти о смерти Грэма. Это случилось 26 августа, так что интервью Марте стало для него последним. К счастью, он успел увидеть наш материал и, по словам Дороти, был им доволен. Дороти даже сказала, что он обрадовался. Мы, разумеется, тут же добавили в текст интервью известие о кончине Грэма.

Для меня процесс редактирования рассказа ученого оказался перенасыщен эмоциями. Я почувствовал странную близость с Грэмом, несмотря на то что мы так ни разу и не встретились. Марта и я насколько могли подробно изучили его биографию, и я понял, что просто обязан отдать должное этому человеку.

Александр Грэм Кернс-Смит родился 24 ноября 1931 года в городе Килмарнок на юго-западе Шотландии. Этот город известен прежде всего своей футбольной командой. Она настолько знаменита, что при поиске в Google официальный сайт этого клуба находится выше статьи о самом городе в Википедии. Грэм сменил несколько школ, но в итоге окончил колледж Феттс в Эдинбурге. Эту школу-интернат журналисты иногда называют “Северным Итоном” (в основном желая ее разбранить), однако именно здесь Кернс-Смит смог найти себя в столь любимых им науке и искусстве.

Будучи школой-интернатом, Феттс устраивал для учеников по выходным дополнительные занятия, в том числе и занятия, посвященные искусству. И это были не совсем обычные уроки: Кернс-Смиту довелось учиться у троих преподавателей самого высокого уровня. Первым из них был Роберт Хериот Уэстуотер, работавший в близком импрессионизму стиле и испытавший влияние Дега. Вторым стал Уильям (Вилли) Уилсон, чьи родители явно были фанатами буквы W, – он умел создавать на удивление разнообразные витражи, гравюры и акварели. Наконец, третьим был пейзажист и скульптор Денис Пепло.

Имея таких наставников, Кернс-Смит уже в 1940-е (то есть в подростковом возрасте) попал в поле зрения Королевской шотландской академии[138]138
  Королевская шотландская академия (RSA) – независимая организация художников, скульпторов и архитекторов Шотландии, руководимая наиболее известными мастерами искусств страны и входящая в число национальных музеев Шотландии. – Прим. перев.


[Закрыть] и едва не стал профессиональным художником. Большинство его работ – это написанные маслом пейзажи, хотя какое-то время Кернс-Смит увлекался и абстрактным искусством. В настоящее время цифровая версия одной из его картин доступна онлайн в электронном сборнике местных художников Argyll collection. Она носит более чем скромное название “Пейзаж с полями”[139]139
  www.argyll-bute.gov.uk/argyllcollection/artwork/landscapefields-or-fieldscape


[Закрыть] и выполнена крупными мазками. На ней изображены видимые словно бы сверху, из иллюминатора самолета, вспаханные поля. Художник в основном отдает предпочтение насыщенным оранжевым и красным тонам, контрастирующим с почти черными рядами деревьев. Какой-нибудь искусствовед с ходу отнес бы это полотно к середине XIX столетия, а самый искушенный, пожалуй, определил бы и конкретное десятилетие.

Не чурался Кернс-Смит и поэзии. В годы обучения в Феттсе он писал юмористические стихи в The Wart (ныне The Hive) – издаваемый учениками журнал вызывающего содержания[140]140
  Как ветеран “Клэрификации”, самопального журнала кембриджского Колледжа Клэр, могу засвидетельствовать со всей ответственностью: не найдется той бездны безвкусного юмора, куда не ныряли бы авторы подобных изданий.


[Закрыть]. Добавьте к этому еще и его талант сомелье, подтвержденный национальной премией, и у вас не останется сомнений: Кернс-Смита можно причислить к людям эпохи Ренессанса.

Наука привлекала его с самого детства. Его дед по материнской линии был астрономом-любителем, и Кернс-Смит унаследовал от него интерес к звездам. Однако еще в подростковом возрасте ему пришлось делать выбор между наукой и искусством, и нам остается только восхищаться его практичностью. В наше время невозможно быть ученым-любителем: для исследований требуются как различное оборудование, так и надлежащее образование. Но вот совместить в себе профессионального ученого и художника-любителя Кернс-Смит наверняка бы мог. Правда, наука сулила тогда более стабильную жизнь. Сейчас нам трудно представить, чтобы кто-то осознанно принял подобное решение: если жизнь художника несколько хаотична, то основы существования молодого ученого попросту зыбки, да вдобавок он обычно стеснен в средствах. Однако тогда все было иначе – существовали студенческие гранты и перспективы быстро получить должность в университете. По словам Кернс-Смита, он не сожалел о принятом решении – в отличие от кое-кого из его наставников. Художник Уильям Кросби, который дал Кернс-Смиту несколько уроков, однажды ворчливо заметил: “Мне жаль, что вы предпочли науку”.

Окончив в 1954 году Университет Эдинбурга и получив диплом химика, Кернс-Смит сразу начал работать над диссертацией, которую успешно защитил в 1957-м. После этого он стал младшим преподавателем Университета Глазго.

Через четыре года Кернс-Смит познакомился с Дороти Энн (или Додо) Финдли. “Впервые я увидела его в переполненной комнате, – вспоминала Дороти, – и мне понравилась его рубашка. Я спросила, не хочет ли он как-нибудь со мной поужинать, и получила решительный отказ”. Затем Дороти встретила Кернс-Смита в компании какого-то мужчины и это, вкупе с его пристрастием к красивым сорочкам, заставило ее подумать, что он гомосексуал.

Однако через некоторое время молодые люди столкнулись на вечеринке у общих друзей. Додо попросила познакомить ее с кем-нибудь, и ей предложили Кернс-Смита. Додо ответила, “что он гей и потому не годится”. Но у них все же завязался разговор о совпадающих музыкальных вкусах и о вине, причем Додо удалось заинтересовать Грэма заявлением, что у нее дома под кроватью припасено дорогое Château Latour. Они поженились 17 августа 1962 года, воспитали троих детей и оставались вместе вплоть до самой смерти Кернс-Смита.

Студенческие годы Кернс-Смита пришлись на время революционных изменений в биологии и органической химии. Как мы видели в главе 4, Уотсон и Крик опубликовали свою модель двухцепочечной структуры ДНК в 1953-м, то есть за год до получения Кернс-Смитом диплома. Спустя еще пять лет Крик изложил свою “центральную догму”, согласно которой ДНК нужна для синтеза РНК, а та, в свою очередь, необходима в качестве своеобразной инструкции для создания белков. Этим было положено начало гонке за расшифровкой генетического кода: последовательности “букв” ДНК и РНК. Ученые постепенно раскрывали самые главные тайны жизни.

Также в 1953 году увидела свет публикация с описанием эксперимента Миллера – Юри. Она дала веские основания считать, что биологические молекулы могли образоваться сами по себе из более просто устроенных веществ (этому посвящена третья глава нашей книги). Эксперимент Миллера стал важным источником знаний о том, как все же зародилась жизнь.

Кернс-Смит считал этот эксперимент “чрезвычайно интересным” и “прекрасным”. Однако же он отнюдь не объяснял возникновение живого.

Миллер лишь получил несколько аминокислот, строительных блоков белков. Но живые организмы построены из 20 разных аминокислот, благодаря чему способны производить огромное разнообразие белков. Кроме них, живому также необходимы ДНК и РНК, не говоря уже об углеводах, жирах и огромном количестве других соединений. Видимо, первые формы жизни, в отличие от форм современных, не использовали полный спектр химических веществ. Но даже если это так, аминокислоты Миллера сами по себе, безусловно, недостаточны для формирования жизни. К тому же Миллер получил их в мизерных количествах и вдобавок перемешанными с десятками других соединений, которые могли быть гораздо менее ценны для жизни.

Изучая органическую химию, Кернс-Смит понял, что биологические молекулы очень капризны. Если раствор ДНК просто оставить при комнатной температуре, то молекулы нуклеиновой кислоты в нем разрушатся на составляющие. ДНК сохраняется в клетке только благодаря особым соединениям, которые защищают ее от повреждений и “чинят”, если поломки все же случатся. И даже если бы эксперимент Миллера был усовершенствован так, чтобы он создавал множество аминокислот и каких-то еще соединений, они никогда не смогли бы сами собраться в белки и ДНК. А если бы каким-то чудом им это все же удалось, то эти большие молекулы вскоре вновь бы распались на составляющие.

В начале 1960-х Мартин Лютер Кинг, борясь за гражданские права, возглавил Марш на Вашингтон, а “Битлз” вырвались за пределы гамбургских клубов и занялись покорением мира. Кернс-Смит же тем временем жадно читал все, что могло бы помочь ему понять, как возникла жизнь, – от трудов по геологии и биологии до работ по химии. Университет указал ему путь, но в дальнейшем если и волновался по поводу того, что никаких новых открытий Кернс-Смит не делает, виду во всяком случае не подавал. Кернс-Смит преподавал, руководил студенческими работами, занимался семейными делами и особого внимания к себе не привлекал.

К 1966 году Кернс-Смиту удалось сформулировать свою главную идею, которую он затем будет развивать целых двадцать лет. Совершенный Кернс-Смитом прорыв стал возможен благодаря тому, что он отошел от назойливых мелких деталей про ДНК, белки и т. д. и задался более глубоким вопросом: каковы все же основополагающие свойства живого? Иными словами – что именно делает тот или иной объект живым?

В научном мире (за исключением школьных классов Америки) на этот счет давно достигнут консенсус: жизнь эволюционирует. Главной задачей всякого живого организма является производство себе подобных, передача генов потомкам – предпочтительно таким образом, чтобы сами эти потомки, в свою очередь, имели больше шансов передать гены следующему поколению. Важно помнить, что смена поколений означает и изменения в генах. Мутации возникают словно бы из ниоткуда, главным образом за счет различного рода ошибок в процессе передачи генетической информации. Если возникшая мутация выгодна (повышает шансы организма на размножение), она процветает и становится более распространенной в популяции. А если мутация окажется вредной, то будет встречаться все реже и может даже полностью исчезнуть.

Следовательно, жизнь по своей сути – это повторяющееся неточное копирование информации. Этакая игра в “сломанный телефон”, только с молекулами вместо слов. И если мы уберем внешние детали, все эти павлиньи хвосты, бьющиеся сердца и говорливые языки, то на месте любого живого организма увидим лишь набор инструкций и ошибки в нем. Современная версия этих упражнений в небрежном копировании основана на ДНК и других молекулах, которые принято связывать с жизнью. Однако не исключено, что вначале живое использовало какой-то более простой и более устойчивый материал, нечто, чего на юной планете хватало с избытком.

В конечном итоге Кернс-Смит остановился на совершенно неожиданном материале: на глине. Те из нас, кто получил негативный опыт в гончарной мастерской, вероятно, полагают, что в обычной глине нет ничего удивительного. Однако под микроскопом эта липкая масса выглядит чем-то вроде страны чудес. Поразительно, но глина состоит из маленьких кристаллов, имеющих множество причудливых форм.

Эти кристаллы можно принять за нечто живое. Если их поместить в воду, содержащую определенные вещества, – кристаллы начнут расти. А еще они способны делиться: один “родительский” кристалл порождает кристаллы-“потомки”. Кернс-Смит предполагал, что глинистые минералы могут даже эволюционировать. Любой кристалл-“родитель” имеет определенные особенности – конкретный химический состав, конкретные, лишь ему присущие, трещинки. И эти особенности могут перейти “по наследству”. Аналогично, когда кристалл разделяется надвое, в нем способны возникнуть новые изменения. Скажем, один из кристаллов-“потомков” взял да и вобрал в себя какое-то новое соединение из окружающей среды. Это несколько напоминает мутации.

Все эти способности не делают кристалл по-настоящему живым: они просто соответствуют отдельным свойствам живого. Однако такие неживые кристаллы могут передавать и выгодные, и вредные признаки своим потомкам, чем очень напоминают живые организмы. Возможно, есть у кристалла и свойства, способствующие его разделению на части и тем самым ускоряющие его “размножение”. Это, в свою очередь, способствует его более широкому распространению. Может оказаться и так, что некоторое соединение сделает кристалл менее устойчивым и он будет разрушаться при малейшем давлении.

Если говорить кратко, вся эволюционная история на молодой Земле могла разворачиваться в мокрой глине. Позднее глинистые минералы в ее составе могли начать использовать такие биологические молекулы, как ДНК и белки. Вероятно, они были нужны для хранения дополнительной информации или выполнения иных функций. В конечном итоге такие “вспомогательные” молекулы вышли на первый план и покинули глину. Представьте себе, например, возведенную арку, решившую разобрать те строительные леса, с помощью которых она была создана.

Кернс-Смит изложил свои представления в статье, опубликованной в январском номере “Журнала теоретической биологии” за 1966 год[141]141
  Cairns-Smith A. G. The origin of life and the nature of the primitive gene. Journal of Theoretical Biology, vol. 10, iss. 1, pp. 53–88. 1966.


[Закрыть]. Эта публикация открыла собой год потрясающих творческих достижений: альбомы Pet sounds группы Beach boys, Blonde on Blonde Боба Дилана и Revolver от The Beatles. Идеи Кернс-Смита изложены в статье с кристальной ясностью. Авторские яркие аналогии играют роль детонаторов или стартовых пистолетов, что очень важно для работы, которая попыталась сплавить такие непохожие области науки, как эволюционная биология, химия и минералогия.

Это была поразительно изящная гипотеза – неудивительно, что вскоре у нее оказалось много сторонников. Эволюционный биолог и писатель Ричард Докинз посвятил ей значительную часть одной из глав книги “Слепой часовщик” (Blind Watchmaker)[142]142
  Dawkins R. The Blind Watchmaker. 1986. Longman/Penguin.


[Закрыть]. Проанализировав доминирующую тогда гипотезу первичного бульона со всеми ее противоречиями, Докинз объявляет, что теперь хочет “опробовать в деле менее модную теорию”, которая привлекает его “своей дерзостью”.

И все же идеи Кернс-Смита так и не получили признания в научной среде. Их не встретишь в учебниках биологии, а если они там и упоминаются, то разве что в качестве исторического курьеза. Мало того: они даже не привлекли к себе большого общественного внимания. “Люди с самого начала относились к нему, как к дурню с писаной торбой,” – убеждена Додо. На Миллера, например, эта теория совершенно не произвела впечатления. “Стэнли всегда очень пренебрежительно отзывался о Грэме. Все повторял, что он неудачник”.

Причина в действительности очень проста: гипотезу Кернс-Смита чертовски сложно проверить экспериментально. Для этого пришлось бы идентифицировать отдельные кристаллы в глине, отметив их различные свойства, а затем проследить в ходе роста и деления не только судьбу каждого из них, но и судьбу их потомков. Причем простое наблюдение через мощный микроскоп тут не годится – понадобятся новые экспериментальные методики. Еще хуже то, что эти методики применялись бы лишь для исследования глины. Сходные экспериментальные протоколы были разработаны для решения других проблем, в частности, для секвенирования человеческого генома. Но тот проект был общественно значимым, касавшимся, скажем, лечения генетических заболеваний. Проверку же гипотезы Кернс-Смита можно затеять разве что из чистого любопытства.

В итоге мы так и не узнали, могут ли кристаллы “эволюционировать”, как это предположил Кернс-Смит. Ему так и не удалось показать это в эксперименте, и на протяжении 20 лет ученый был вынужден довольствоваться конкретизированием и переформулированием своих исходных идей. Кернс-Смит много раз пытался добиться необходимого для экспериментальной проверки финансирования, но так в этом и не преуспел.

Неудачи ученый переживал с трудом. В 1970-е у него развилась продолжительная депрессия, которая длилась целый год. “Он внезапно подумал, что, возможно, все вокруг правы, а он ошибается, – говорит Додо о муже. – Ему казалось, что все эти годы он потратил впустую”. В 1972-м он вдобавок забросил еще и живопись, потому что в их доме не хватало места для занятий ею. А ведь всего десятью годами ранее в престижных галереях Маклеллана в Глазго проходили его личные выставки. Додо рассказывает, что на первой из них (году примерно в 1965-м) Кернс-Смит выставлял 36 картин, из которых было продано 32. Но теперь это отнимало бы у него слишком много сил, и потому он предпочел сосредоточиться на литературном творчестве.

Именно литературный талант позволил Кернс-Смиту в 1966 году написать очень убедительную статью, а позднее поддерживать собственные идеи на плаву. Первая его книга, “Загадка жизни” (The Life Puzzle), вышла в 1971 году, а в 1982-м увидела свет и вторая, называвшаяся “Генетический переворот и зарождение жизни в минералах” (Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life). Ни та, ни другая книги не произвели впечатления на критиков. Рецензия на второе произведение содержала сетования на частое использование оборотов вроде “могло бы быть” и “было бы возможно” в ущерб “определенности”[143]143
  Melius P. Genetic Takeover and the Mineral Origins of Life. The Quarterly Review of Biology, vol. 59, n. 1, p. 65. 1984.


[Закрыть].

Однако к началу 1980-х возникла возможность наконец-то проверить его идеи экспериментально. В 1980 году Армин Вайс из Университета Мюнхена (Германия) в своем докладе на конференции описал экспериментальные результаты, которые, казалось, подтверждали способность глины “размножаться”. Через год эти данные были опубликованы[144]144
  Weiss A. Replication and evolution in inorganic systems. Angewandte Chemie International Edition, vol. 20, iss. 10, pp. 850–860. 1981.


[Закрыть].

В этих исследованиях был использован глинистый минерал под названием монтмориллонит[145]145
  В данном случае название не так уж и важно, но если читатель запомнит сейчас слово “монтмориллонит”, то в дальнейшем это ему пригодится. Считайте его ружьем на стене, которому предстоит выстрелить в конце пьесы.


[Закрыть], способный образовывать слоистые структуры наподобие стопки блинчиков. Вайс утверждал, что при образовании нового слоя между двумя уже имеющимися в него копируется информация. Этот эксперимент не рассматривал молекулярные структуры слоев глины, однако показал, что распределение заряженных частиц довольно неплохо передается минеральным “потомкам”. Двадцать поколений спустя такое сходство теряется, и тем не менее Вайс заявил, что несколько поколений кристаллов “самовоспроизводились” успешно. Он называл эти глинистые минералы “превосходной моделью копирующей себя системы”, которая ведет себя подобно “самой примитивной форме преджизни”.

Однако воспроизвести результаты Вайса никому не удавалось. У него, конечно же, пытались уточнить детали эксперимента, но так и не смогли добиться вразумительных объяснений. Это вызвало подозрения в том, что результаты были фальсифицированы. “ [Лесли] Орджел и Миллер хотели уличить Вайса”, – делится своими воспоминаниями Додо. В итоге пятеро исследователей возникновения жизни написали совместный отзыв[146]146
  Arrhenius G. et al. Remarks on the Review Article “Replication and Evolution in Inorganic Systems” by Armin Weiss. Angewandte Chemie International Edition, vol. 25, iss. 7, p. 658. 1986.


[Закрыть]. Кернс-Смит, к его чести, был в их числе. Он вычеркнул предположение о намеренном обмане, но отзыв все же вышел (во всяком случае по меркам научного сообщества) довольно гневным. Ученые писали: “Приведенной в статье Вайса 1981 года информации недостаточно для повторения ключевых экспериментов другими исследователями”. Статья Вайса представляла собой обзор, обобщение более ранних результатов, причем самые существенные из них были, по-видимому, взяты из трех студенческих дипломных работ. Ни одна из них не была опубликована в каком-либо научном журнале. “Нам не удалось найти первую и третью из этих работ, а вторая не содержит ничего, что можно было бы посчитать значимым для самовоспроизведения глины”.

Новых публикаций на эту тему у Вайса не появилось[147]147
  Brack A. Clay minerals and the origin of life. In: Bergaya F. et al. (eds) Handbook of Clay Science. 2006. Elsevier Ltd.


[Закрыть]. Однако, судя по всему, этот неприятный инцидент не слишком повредил его карьере. В некрологе Вайса, умершего в 2010 году, не содержалось ничего неподобающего[148]148
  Lagaly G., Beneke K. In memory of Armin Weiss, 1927–2010. Clays and Clay Minerals, vol. 59, n. 1, pp. 1–2. 2011.


[Закрыть].

Самую большую популярность Кернс-Смиту принесла его книга 1985 года “Семь подсказок о возникновении жизни” (Seven Clues to the Origin of Life)[149]149
  Cairns-Smith A. G. Seven Clues to the Origin of Life. 1985. Cambridge University Press.


[Закрыть]. Если предыдущие его творения отличались сухостью изложения, то “Семь подсказок…” предназначались для широкой аудитории и потому были написаны как детектив (в частности, в каждой главе содержались высказывания Шерлока Холмса). Кернс-Смит наглядно показал, насколько это сложно – представить себе возникновение живой клетки с нуля. Все в ней слишком хорошо “притерто” одно к другому. Белки, ДНК и РНК тесно связаны друг с другом, и если какой-то из этих компонентов исчезнет, вся конструкция разрушится. Поэтому Кернс-Смит предлагает читателю включить воображение. “Как можно постепенно возвести каменную арку?” – задается вопросом автор. И сам на него отвечает: “С помощью строительных лесов”, подразумевая под ними глину.

Авторы рецензий по достоинству оценили живой стиль этой книги[150]150
  Ninio J. A stir in the primeval soup. Nature, vol. 318, pp. 119–120. 1985.


[Закрыть]. А вот ученые остались непоколебимы. Их не устраивало, что Кернс-Смит не объясняет, каким образом произошел переход от глины к биологическим молекулам вроде белков[151]151
  Fox S. W., Przybylski A. Seven Clues to the Origin of Life: A Scientific Detective Story. A. G. Cairns-Smith; Origins: A Skeptic’s Guide to the Creation of Life on Earth. Robert Shapiro. The Quarterly Review of Biology, vol. 61, n. 3, pp. 397–398. 1986.


[Закрыть]. В конечном счете “Семь подсказок о возникновении жизни” не принесли Кернс-Смиту средств, необходимых для экспериментальной проверки его гипотезы, как не вызвали и потока экспериментов со стороны других исследователей.

В довершение всего в 1986 году в семье Кернс-Смита произошла трагедия. Его сын Адам, студент последнего курса Эдинбургского университета, покончил с собой. Убитый горем и не понаслышке знакомый с тяжелой депрессией, Кернс-Смит сделался буквально одержим вопросом о природе сознания. “Его тогда интересовало, откуда берутся все эти отчаяние, влечение и прочие чувства, – рассказывает Додо. – Кажется, нет никакого конкретного места, где бы они физически могли находиться, но они все же есть”.

В 1990-е годы Грэм написал две книги, “Развитие разума” (Evolving the Mind) и “Секреты разума” (Secrets of the Mind). В них он предпринял попытку разрешить так называемую “трудную проблему сознания”, а именно – каким образом мозг его порождает[152]152
  Cairns-Smith A. G. Evolving the Mind: On the nature of matter and the origin of consciousness. 1996. Cambridge University Press.
  Cairns-Smith A. G. Secrets of the Mind: A tale of discovery and mistaken identity. 1999. Copernicus.


[Закрыть]. Мы с вами можем наблюдать одну огорчительную тенденцию: в конце своей карьеры многие сверхинтеллектуальные ученые склонны внезапно увлекаться проблемой сознания. Как правило, ни к чему хорошему это не приводит. Предложенное Кернс-Смитом объяснение основано на принципах квантовой физики, и хотя отдельные ученые и разделяли подобный подход, эта идея до сих пор не подкреплена экспериментальными данными. Нам остается лишь согласиться с тем, что, видимо, не стоит объяснять нечто загадочное на основе чего-то не менее загадочного. Рецензенты отвергли доводы Кернс-Смита как несерьезные[153]153
  Perceval-Maxwell S. Evolving the Mind: On the nature of matter and the origin of consciousness (book). Mind, Culture and Activity, vol. 5, iss. 4, pp. 317–321. 1998. Dennett D. C. Quantum incoherence. Nature, vol. 381, pp. 485–486.1996.


[Закрыть].