Текст книги "Запутанная жизнь. Как грибы меняют мир, наше сознание и наше будущее"

Долгое время мозг считался такой динамической сетевой структурой. В 1940 году нобелевский лауреат, нейробиолог Чарльз Шеррингтон назвал человеческий мозг «волшебным ткацким станком, на котором миллионы мелькающих челноков ткут исчезающий узор». Cетевая нейробиология (network neuroscience) – научная дисциплина, изучающая, как деятельность миллионов нейронов складывается в деятельность мозга. Отдельная нейронная сеть в пределах одного мозга не может породить разумное поведение, как и поведение одного термита не может сформировать сложную архитектуру термитника. Одна нейронная сеть «знает» о том, что происходит вокруг, ничуть не более, чем один термит знает о строительстве термитника, но большие количества нейронов могут образовать сеть, которая порождает удивительные явления. Если смотреть на проблему таким образом, то сложные модели поведения, такие как познание и сообразное с жизненным опытом поведение, возникают из сложных сетей гибко перестраивающихся нейронов.

Мозг – это всего одна такая сеть, один способ обработки информации. Даже у животных многие процессы текут без участия мозга. Исследователи из Университета Тафтса проиллюстрировали это в экспериментах с плоскими червями. Плоские черви – хорошо изученные модельные организмы, и все из-за их способности к регенерации. Если отсечь голову плоскому червю, он отращивает другую голову, мозг и органы. Они также поддаются обучению. Исследователи заинтересовались, сможет ли червь, обученный запоминать особенности окружающей среды и лишившийся головы, сохранить память, отрастив новую голову с новым мозгом. Как ни удивительно, может. Представляется, что память плоских червей локализована где-то еще. Эксперименты указывают также, гибкие сети, которые определяют сложные поведенческие модели, не всегда ограничены небольшой областью внутри головы даже в телах животных, жизнь которых регулируется мозгом. Есть и другие примеры. Например, у осьминогов большая часть нервов концентрируется не в мозгу, а распределяется по всему телу. Многие располагаются в щупальцах, которые исследуют и пробуют на вкус окружающую среду без участия мозга. Даже будучи ампутированными, щупальца не утрачивают способности тянуться и хватать.

Многие организмы развили гибкие сети для решения задач, которые ставит перед ними жизнь. Наверное, мицелиальные организмы сделали это раньше других. В 2017 году исследователи из Шведского королевского музея естественной истории опубликовали доклад, в котором описали окаменевший мицелий, сохранившийся во фрагментах древних потоков лавы. На окаменелости видны ветвящиеся нити, которые «касаются друг друга и спутываются друг с другом». «Запутанная сеть», которую они образуют, размеры гиф, размеры похожих на споры образований и тип распределения растущих частей – все это сильно напоминает современные грибницы. Это удивительное открытие, ведь окаменелостям 2,4 миллиарда лет – они появились на миллиард лет раньше предполагаемой даты появления грибов как отдельного вида на нашей планете. Пока еще нет способа с точностью идентифицировать этот организм. Достоверно одно: настоящий это гриб или нет, у него определенно была привычка формировать грибницу. Это открытие, которое делает мицелий одним из древнейших известных этапов на пути к сложным формам многоклеточной жизни, первым живым сплетением, одной из первых живых «сетей».

В неизменном – на диво – виде мицелий просуществовал более половины из 4 миллиардов лет истории жизни на Земле, пройдя через бесчисленные катаклизмы и глобальные катастрофы.

Барбара Макклинток, награжденная Нобелевской премией за работы по генетике кукурузы, писала, что растения – удивительные существа, «выходящие далеко за пределы наших самых дерзких представлений о них». Не потому, что они нашли способы делать то, что могут делать люди, но потому, что их жизнь – которую они, пригвожденные корнями, как гвоздями, вынуждены коротать на одном месте, – вынудила их изобрести бесчисленные «гениальные механизмы» – ответы на сложные ситуации, от которых животные могли бы просто убежать прочь. То же самое можно сказать и о грибах. Мицелий – одно из таких гениальных решений, блестящее решение некоторых главных проблем, с которыми их сталкивает жизнь. Мицелий не может вести себя так, как мы, но он может опереться на гибкие «сети», которые постоянно перестраивают себя. Он сам — суть, гибкая сеть и бесконечно перестраивает себя.

Макклинток подчеркивает, как важно для исследователя «чувствовать организм», научиться терпению, чтобы «услышать послание материала». Если речь идет о грибах, есть ли у нас шанс? Жизнь мицелия так отличается от нашей, наши возможности так непохожи. Но, может быть, не так уж сильно, как кажется поначалу. Многие традиционные культуры считают жизнь взаимосвязанным единством. Сегодня мысль о том, что все проявления жизни переплетены друг с другом, так часто высказывается, что стала общим местом. Идея «паутины жизни» лежит в основе современного научного представления о природе; теория систем, возникшая в XX веке, понимает все системы – и воздушные потоки, и правительства, и экосистемы – как динамические сети взаимодействия; создатели искусственного интеллекта решают задачи, используя нейронные сети; многие аспекты человеческой жизни тесно связаны с интернетом; сетевая нейробиология призывает нас рассмотреть самих себя как динамическую сеть. Подобно тренированной мышце, сеть обрела гипертрофированный статус основы. Трудно представить предмет или явление, для объяснения сути которого не использовались бы сетевые структуры.

А мы все еще пытаемся объяснить, что такое мицелий. Я спросил Бодди, какие аспекты жизни мицелия самые таинственные.

«А… это хороший вопрос, – она задумалась. – На самом деле я не знаю. Столько всего. Как мицелий работает в качестве сети? Как он ощущает окружающую среду? Как посылает сообщения от одной части грибницы к другой? Как эти сигналы затем интегрируются? Это огромные вопросы, о которых, кажется, едва ли кто-то задумывается. А ведь понимание этих процессов является ключевым, если мы хотим разобраться в том, как грибы делают все, что они делают. У нас есть методы, чтобы проделать эту работу. Но кто изучает биологию грибов? Немногие. Я думаю, что это очень тревожная ситуация. Мы не смогли объединить явления, которые открыли, в единую картину, – она рассмеялась. – Поле созрело для жатвы. Но не думаю, что многие готовы пожинать плоды».

В 1845 году Александр фон Гумбольдт заметил, что «каждый новый шаг, который мы делаем на пути познания природы, приводит нас к воротам новых лабиринтов». Полифонические песни, подобные «Собирательницам грибов», рождаются из сплетения голосов; мицелий рождается из сплетения гиф. Полное научное понимание мицелия еще возникнет. Мы стоим на пороге одного из старейших лабиринтов жизни.

Глава третья
Близость незнакомцев

Проблема была в том, что говоря «мы», мы не знали, кого имеем в виду.

– АДРИЕН РИЧ

18 июня 2016 года в унылой степи в Казахстане приземлился спускаемый модуль космического корабля «Союз». Три человека, отработавшие положенный срок на Международной космической станции (МКС), были благополучно извлечены из обожженной капсулы. Космонавты стремительно спускались на поверхность Земли, и не одни. Под сиденьями, плотно упакованные в контейнер, находились сотни живых организмов.

Среди образцов было несколько видов лишайников, посланных в космос на полтора года в рамках эксперимента Biology and Mars Experiment (BIOMEX). BIOMEX – это международный проект астробиологов, договорившихся о закреплении модулей на внешней стороне МКС – на платформе EXPOSE – для выращивания биологических образцов во внеземных условиях. «Будем надеяться, что они благополучно вернутся», – заметила Натушка Ли, один из членов команды BIOMEX. Она занимается лишайниками и обратилась ко мне за несколько дней до запланированного приземления модуля. Я не был уверен, кого она подразумевает под словом «они». Вскоре после этого Ли связалась со мной и сообщила, что все хорошо. Она получила электронное послание от ведущего исследователя в Германском центре авиации и космонавтики и с облегчением зачитала вслух главную строчку: «“Модули EXPOSE вернулись на Землю”… Скоро, – улыбнулась Ли, – мы получим назад наши образцы».

На орбиту отправили разнообразных экстремофилов – споры микроорганизмов и водорослей-непаразитов, а также обитающих на камнях грибов и тихоходок – микроскопических животных, известных как «водяные медведи»[16]16
  От нем. Wasserbär, как назвал этих животных зоолог И. Гёце. Кальки названия в основном встречаются в западной литературе. – Прим. изд.


[Закрыть]. Некоторые организмы могут выжить, если их защитить от вредного воздействия солнечной радиации. Но лишь немногие, кроме единичных видов лишайников, способны выдержать условия открытого космоса, если защита от солнечного света отсутствует. У этих лишайников настолько замечательная способность выживать, что астробиологии записали их в число идеальных организмов для определения, как пишет один ученый, «границ возможностей и ограниченности земных форм жизни».

Уже не в первый раз лишайники помогают человечеству постигнуть пределы возможностей жизни – такой, какой мы ее знаем. Лишайники – живые загадки. С XIX века из-за них возникали яростные споры: что, собственно, они есть такое? Чем ближе мы знакомимся с лишайниками, тем более необычными они кажутся. До настоящего времени лишайники искажают и запутывают наше представление об идентичности – и вынуждают задаваться вопросом, где один организм заканчивается, а другой начинается.

В своей богато проиллюстрированной книге «Красота форм в природе» (1904) биолог и художник Эрнст Геккель изображает разнообразные формы лишайников. Его лишайники выпускают безумные ростки и, словно в бреду, наслаиваются друг на друга. Испещренные жилами хребты уступают место гладким пузырям; стебли превращаются в замысловатые зубцы и чаши. Изрезанные побережья переходят в неземные сооружения, в очертаниях которых прячется множество укромных уголков. Именно Геккель в 1866 году придумал слово «экология». Этот термин обозначает изучение взаимоотношений организмов и их окружения, места их обитания, а также всех тех дебрей, которые образуют питающие их связи. Вдохновленная работой Александра фон Гумбольдта, экология опирается на ту установку, что все в природе взаимосвязано, что это «система действующих сил». Организмы нельзя понять, изолировав от всего остального.

Через три года, в 1869 году, швейцарский ботаник Симон Швенденер опубликовал статью, в которой выдвигалась гипотеза о «дуальной природе лишайников». В своей работе он высказал радикальное мнение о том, что лишайники не являются единым организмом, как долгое время считали.

Он доказывал, что они состоят из двух различных сущностей: гриба и водоросли. Швенденер предположил, что «грибной» компонент лишайника (известный сегодня как микобионт) давал физическую защиту и добывал минеральные вещества для себя и клеток водоросли. Водорослевый партнер (известный сегодня как фикобионт, роль которого иногда исполняют фотосинтезирующие бактерии) вбирал в себя свет и углекислый газ, чтобы вырабатывать углеводы, которые обеспечивали организм энергией. По мнению Швенденера, грибные компоненты были «паразитами, пусть и наделенными мудростью государственных мужей». А водоросли были «их рабами, <…> силой принужденных служить грибам». Вместе они составляли зримое тело лишайника. Эта парочка могла существовать там, где по отдельности ни один не выжил бы.

Теория Швенденера вызвала негативную реакцию со стороны его коллег-биологов, специализировавшихся на лишайниках. Мысль о том, что два различных вида могли объединиться для создания нового организма, наделенного собственной индивидуальностью, для многих казалась нелепой и шокирующей. «Полезный и дающий силы паразитизм? – насмешливо восклицал один из современников. – Слыханное ли дело?» Другие отметали ее как «сенсационную фантазию», «противоестественный союз между плененной девой Водорослью и тираном Грибом». Третьи высказывались более сдержанно. «Видите ли, – писала английская миколог Беатрис Поттер, больше известная как автор детских книг, – мы не верим в теорию Швенденера».

Наиболее тревожной для классификаторов – работавших не покладая рук, чтобы разместить жизнь в аккуратных рамках генеалогии, – была мысль о том, что один организм может состоять из двух разных родов. В соответствии с теорией Чарлза Дарвина об эволюции путем естественного отбора, впервые опубликованной в 1859 году, считалось, что новые виды возникают благодаря дивергенции. Их эволюционные родословные множились, как ветви дерева. Ствол дерева развдваивался, образуя суки, которые делились на веточки, делившиеся на прутики. Виды были листьями на прутиках древа жизни. Однако гипотеза о двойственности предполагала, что лишайники были телами, составленными из организмов абсолютно разного происхождения. Внутри лишайников ветви древа жизни, расходившиеся в стороны друг от друга сотни миллионов лет, творили нечто совершенно неожиданное – они сходились.

В последующие десятилетия все большее число биологов принимало гипотезу двойственности, но многие не соглашались с тем, как Швенденер обрисовал взаимоотношения в этом партнерстве. И дело было вовсе не в сентиментальности. Метафоры, выбранные Швенденером, мешали восприятию более масштабных вопросов, поднятых гипотезой. В 1877 году немецкий ботаник Альберт Франк выдумал слово «симбиоз» для описания совместной жизни грибного и водорослевого компонентов. В процессе исследования лишайников ему стало очевидно, что необходимо было новое слово, в котором не будет и тени предвзятости по отношению к описываемым отношениям. Вскоре после этого биолог Генрих Антон де Бари воспользовался находкой Франка и превратил его термин в общий, применимый ко всему спектру взаимодействий любых типов организмов – от паразитизма на одном полюсе до взаимовыгодных отношений на противоположном конце.

Ученые сделали целый ряд новых важных наблюдений о симбиозе в последующие годы, включая и поразительные предположения, высказанные Франком, – о том, что грибы, возможно, помогают растениям добывать питательные вещества из почвы (1885). Поддержки своим идеям все искали в гипотезе двойственности лишайников. Когда обнаружили, что водоросли живут внутри кораллов, губок и зеленых морских огурцов (голотурий), один из исследователей назвал их «животными-лишайниками». Несколькими годами позже, когда внутри бактерий впервые были найдены вирусы, ученый, совершивший открытие, описал их как «микролишайники».

Иными словами, лишайники вскоре переросли в своего рода биологический принцип. Они стали вратами к идее симбиоза, а она противоречила преобладавшим в эволюционном учении течениям конца XIX и начала XX века. Лучше всего суть этих течений суммировал Томас Генри Гексли в созданной им картине жизни: он сравнил ее с «гладиаторским представлением… в котором самый сильный, быстрый и коварный проживет до следующего сражения». После появления гипотезы двойственности эволюцию уже нельзя было рассматривать только как конкурентную борьбу и конфликт. Лишайники стали образцом сотрудничества между царствами природы.

Лишайник Niebla

Лишайники покрывают тонким слоем целых 8 % поверхности планеты – больше, чем тропические леса. Они обволакивают камни, деревья, крыши, заборы, скалы и поверхность пустынь. Некоторые окрашены в скучные камуфляжные цвета. Другие – зеленые, цвета лайма или кислотного желтого цвета. Некоторые выглядят как пятна, другие – как маленькие кустики, третьи – как рога. Четвертые – кожистые и обвисшие, как крылья летучей мыши; пятые, как пишет поэт Бренда Хиллман, «подвешены в хэштегах». Некоторые живут на жуках, чья жизнь зависит от маскировки, обеспечиваемой лишайником. Блуждающие, не прикрепленные ни к чему лишайники разлетаются повсюду и не имеют конкретного места обитания. На «обычном фоне» окружающей их среды, отмечает Керри Кнудсен, курирующий собрание лишайников в коллекции гербариев Калифорнийского университета в Риверсайде, лишайники «выглядят как сказочные персонажи».

Я был чрезвычайно увлечен лишайниками на островах у берегов Британской Колумбии, у западного побережья Канады. Сверху кажется, что береговая линия сливается с океаном. Резкой грани нет. Суша постепенно дробится на бухточки и заливы, затем на каналы и проливы. Сотни островов разбросаны у берегов. Некоторые – не больше кита; самый большой, остров Ванкувера, длиной в пол-Британии. Большинство островов – сплошной гранит; вершины подводных холмов и долины между ними сглажены ледниками.

Каждый год мы с друзьями, всего несколько человек, загружаемся в 28-футовую парусную шлюпку и отправляемся в плавание вокруг островов. У шлюпки «Капер» темно-зеленый корпус, киля нет, но есть один красный парус. Выбираться из «Капера» на сушу – дело рискованное. Мы подходим к берегу на веслах, выскакивающих через раз из уключин маленькой неустойчивой лодки. Подойти вплотную к берегу – настоящее искусство. Волны швыряют лодочку на скалы и утаскивают из-под наших ног, пока мы выкарабкиваемся из нее. Но стоит выбраться на берег, и начинаются лишайники. Я часами могу погружаться в создаваемые ими миры – островки жизни среди моря камня. Слова, используемые для описания лишайников, звучат как названия болезней, скрипящие на зубах: crustose (накипный), foliose (листоватый), squamulose (чешуйчатый), leprose (лепрозный), fruticose (кустистый). Кустистый лишайник покрывает поверхность складками и растет пучками; лишайники чешуйчатый и накипной ползут и просачиваются; лишайник листоватый наслаивается и шелушится.

Некоторые из них предпочитают жить на поверхностях, обращенных на восток, другие – на запад. Третьи ведут медленные войны, отражая вторжения со стороны соседей или беспокоя их. Некоторые занимают поверхности, оставшиеся без защиты, когда другие лишайники умирают и рассыпаются хлопьями. Они становятся похожи на архипелаги и континенты в неизвестном географическом атласе. Именно так ризокарпон географический, Rhizocarpon geographicum, получил свое название. Самые старые поверхности испещрены столетиями жизни и смерти лишайников.

Любовь лишайников к камням изменила поверхность планеты и продолжает менять ее, иногда в буквальном смысле. В 2006 году лица президентов, вырезанные на горе Рашмор, были очищены сжатым воздухом – так власти надеялись продлить жизнь монумента. При этом были сняты слои лишайника, нараставшие более 60 лет. Президенты не одиноки. «У каждого памятника, – пишет поэт Дрю Милн, – лишайниковая подкладка». В 2019 году жители острова Пасхи начали кампанию по очистке от лишайников монументальных каменных голов – моаи. Прозванные местными жителями проказой, лишайники деформируют черты «лиц» статуй и размягчают камень до «консистенции глины».

Лишайники добывают минеральные вещества из камня при помощи двухступенчатого процесса выветривания. Во-первых, они и вправду физически разрушают поверхность камня во время роста. Во-вторых, они используют арсенал сильнодействующих кислот и связывающих вещества соединений, чтобы растворить глыбы. Способность разрушать камень превращает лишайники в геологическую силу, и все же они не только размывают рельеф планеты. Когда лишайники умирают и разлагаются, они дают толчок к развитию первой почвы в новых экосистемах. Именно благодаря лишайникам неживая минеральная масса внутри камней может стать частью метаболических циклов живых организмов. Какая-то часть минеральных веществ в вашем теле, скорее всего, прошла однажды через какой-нибудь лишайник. Где бы они ни обитали, на надгробной плите или внутри антарктических гранитных валунов, лишайники играют роль посредников между живой и неживой природой. Когда смотришь на скалистый канадский берег из «Капера», это становится совершенно ясным. Более высокие деревья начинают появляться выше линии прилива только за полосой лишайников и мхов в несколько метров, укореняясь в расщелинах – там, куда не может добраться вода и где смогли сформироваться новые почвы.

Лишайник Ramalina

Вопрос, что считать островом, а что нет, – главный в изучении экологии и эволюции. Он не менее важен для астробиологов, включая ученых из команды BIOMEX, многие из которых ломают голову над концепцией панспермии (от греч. πᾶν – «все» и σπέρμα – «семя»). Теория панспермии предполагает, что планеты – те же острова и что живая материя может путешествовать в открытом космосе между небесными телами. Эта идея существует с древности, хотя в научную гипотезу она оформилась только в начале XX века. Некоторые поддерживают эту теорию о том, что жизнь попала на Землю с других планет. Другие предполагают, что жизнь развилась на Земле и в других мирах, а существенные эволюционные толчки провоцировали фрагменты живой материи из космоса. Третьи отстаивают теорию мягкой, или квази-, панспермии, утверждая, что жизнь возникла на Земле, но химический строительный материал, необходимый для ее возникновения, поступал из космоса. Множество теорий описывают процесс попадания вещества на нашу планету. Большинство из них исходят из того, что организмы, возможно, были заключены внутри астероидов или других космических обломков, оторвавшихся от крупных небесных тел из-за столкновений с метеорами. Материя неслась на них сквозь пространство, пока те не сталкивались с другими планетами, попав на которые организмы либо создавали новую жизнь, либо нет.

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».

Во-первых – и превыше всего, – Говард одержим лишайниками (он добавил около 30 000 видов к коллекции университета), и, во-вторых, но не в меньшей степени, он классификатор лишайников (он назвал три рода и описал 36 новых видов).

Но в нем есть что-то от мистиков. «Мне нравится говорить, что лишайники колонизировали мой ум много лет назад», – сказал он мне с усмешкой. Он живет на краю большой пустоши в Британской Колумбии и ведет сайт с названием «Способы олишайнивания» (Ways of Enlichenment). Говард считает, что глубокое погружение мыслями в мир лишайников изменяет понимание мира природы; они ставят нас перед новыми вопросами и приглашают дать ответ на них. Каковы наши взаимоотношения с миром? Что мы такое, для чего мы? Астробиология задает эти вопросы в космическом масштабе. Неудивительно, что лишайники находятся – если и не заслоняя все, то все же ярко заявляя о себе, – в центре внимания в дебатах о панспермии.

Однако ближе и понятней то, что лишайники и концепция симбиоза, которую они воплощают, поставили нас перед наиболее глубокими экзистенциальными задачками. За XX век концепция сотрудничества между царствами природы изменила научное понимание того, как в процессе эволюции возникали сложные формы жизни. Вопросы Говарда могут звучать театрально, но лишайники с их симбиотическим образом жизни подвели нас к пересмотру нашего отношения к окружающему миру.

Живое относят к трем доменам. Один – бактерии. Археи – одноклеточные микроорганизмы, напоминающие бактерии, но строящие клеточные мембраны иначе, – составляют другой. Эукариоты образуют третий. Мы – эукариоты, как и все многоклеточные организмы, будь то животные, растения, водоросли или грибы. Клетки эукариотов крупнее, чем у бактерий или архей, и организованы из ряда особых структур. Одна из них – ядро, содержащее большую часть ДНК. Митохондрии, или энергетические комплексы, – другая такая структура. У растений и водорослей есть еще хлоропласты, где происходит фотосинтез.

В 1967 году американский биолог Линн Маргулис, отличающаяся профессиональной проницательностью, стала активной сторонницей теории, которая отводила симбиозу центральную роль в эволюции жизни на ее ранних стадиях. Маргулис доказывала, что некоторые из самых значимых этапов эволюции произошли в результате плотного сосуществования разных организмов. Эукариоты возникли, когда одноклеточный организм поглотил бактерию, а та продолжала симбиотическую жизнь внутри его. Митохондрии стали потомками этих бактерий. Хлоропласты были потомками фотосинтезирующих бактерий, поглощенных ранней эукариотической клеткой. Развившаяся впоседствии сложная жизнь, включая и человеческую, – долгая история «близости незнакомцев».