Текст книги "Ген. Очень личная история"

Нацистская программа вычищения «генетически ущербных» окажется лишь прелюдией к грядущему, куда более масштабному опустошению. Как это ни ужасно, но истребление глухих, слепых, немых, хромых, нетрудоспособных и слабоумных вскоре количественно затмят еще более эпические кошмары: уничтожение 6 миллионов евреев в лагерях и газовых камерах во время Холокоста, 200 тысяч цыган, нескольких миллионов советских и польских граждан, неизвестного числа гомосексуалов, интеллектуалов, писателей, художников и политических диссидентов. Однако невозможно отделить стадию освоения дикой жестокости от стадии ее зрелого, мастерского применения: именно в этих яслях евгенического варварства нацисты постигали азы своего ремесла.

Слова «геноцид» и «ген» имеют общий корень, и не случайно: нацисты пользовались словарем генетики, когда запускали, обосновывали и подкрепляли свою программу. Язык генетической дискриминации они легко превратили в язык расового уничтожения. Дегуманизация психически больных и физически неполноценных («они не способны думать или действовать как мы») была «разогревом» перед дегуманизацией евреев («они думают и действуют не как мы»). Впервые в истории гены так легко и коварно сопрягали с идентичностью, идентичность – с дефективностью, а дефективность – с истреблением. В часто цитируемом заявлении немецкого теолога Мартина Нимёллера скользкий путь к глубинам зла описан так:

«Сначала они пришли за социалистами[389]389
  «Сначала они пришли за социалистами»: Simkins J. Martin Niemoeller. Spartacus Educational Publishers, 2012.


[Закрыть], и я промолчал – потому что я не был социалистом.

Затем они пришли за членами профсоюза, и я промолчал – потому что я не был членом профсоюза.

Затем они пришли за евреями, и я промолчал – потому что я не был евреем.

Затем они пришли за мной – и не осталось уже никого, кто мог бы заступиться за меня»[390]390
  Этот вариант высказывания Нимёллера – самый распространенный в США. Именно он приведен в Мемориальном музее Холокоста в Вашингтоне. В оригинальном варианте, на немецком, несколько отличается круг пострадавших и заканчивается всё фразой «…кто мог бы возразить».


[Закрыть].

Пока нацисты в 1930-х тренировались перекручивать язык наследственности, чтобы оправдывать государственную программу стерилизации и умерщвления, другое могущественное европейское государство тоже искажало логику наследственности и генов, подгоняя ее под текущую политическую повестку – но в противоположную сторону. Для нацистов генетика была инструментом расовой чистки. В Советском Союзе тех лет «левые» ученые и интеллектуалы решили, что черты, которые принято считать наследственными, даже и не врожденные вовсе. В природе всё – и каждый – меняется. Гены – это мираж, выдуманный буржуазией, чтобы подчеркнуть незыблемость индивидуальных различий. На самом же деле любые свойства, решения, судьбы, идентичность – все это можно исправить. Если государству нужно очищение, его можно достичь не за счет генетического отбора, а за счет перевоспитания всех граждан и стирания их бывших «я». Чистить надо не гены, а мозги.

Как и идеологию нацистов, советскую доктрину питала и поддерживала эрзац-наука. В 1928 году агроном Трофим Лысенко[391]391
  агроном Трофим Лысенко: Hamblin J. D. Trofim Lysenko // Science in the Early Twentieth Century: An Encyclopedia. Santa Barbara, CA: ABC–CLIO, 2005.


[Закрыть], угрюмый человек с каменным лицом – как писал один журналист, «от этого Лысенко остается ощущение зубной боли»[392]392
  Продолжение цитаты не менее выразительно: «И на слово скупой, и лицом незначительный, – только и помнится угрюмый глаз его, ползающий по земле с таким видом, будто, по крайней мере, собрался он кого-нибудь укокать» (Федорович В. Поля зимой. Газета «Правда», 7 августа 1927).


[Закрыть], [393]393
  «от этого Лысенко остается ощущение зубной боли»: Joravsky D. The Lysenko Affair. Chicago: University of Chicago Press, 2010. См. также Medvedev Z. A. The Rise and Fall of T. D. Lysenko / I. Michael Lerner I. M. (trans.). NY: Columbia University Press, 1969.


[Закрыть], – объявил, что нашел способ «разрушить» и перенаправить влияние наследственности на свойства животных и растений. Лысенко проводил эксперименты в далеких сибирских колхозах, где якобы подвергал линии пшеницы действию холода и засухи, таким образом развивая у растений наследуемую устойчивость к капризам природы (позже выяснится, что утверждения Лысенко были либо заведомо ложными, либо основанными на экспериментах низкого научного качества). Он заявлял, что с помощью такой «шоковой терапии» можно заставить растения лучше цвести весной и щедрее давать зерно летом.

Но «шоковая терапия» явно не имела ничего общего с генетикой. Холод и дефицит влаги приводили к стойким наследуемым изменениям в генах с тем же успехом, что многократное отрезание хвоста – к формированию бесхвостой линии мышей, а вытягивание шеи антилопы – к превращению в жирафа. Чтобы наделить растения новыми свойствами, Лысенко должен был бы вызвать мутации в генах холодостойкости (по рецепту Моргана или Мёллера), с помощью естественного или искусственного отбора изолировать мутантные линии (по Дарвину), а затем скрещивать их особей между собой, чтобы закрепить мутацию (как Мендель и де Фриз). Но Лысенко убедил себя и своих советских начальников, что «перевоспитал» зерновую культуру лишь за счет помещения ее в определенные условия и этим изменил присущие ей от рождения свойства. Он отвергал само понятие генов[394]394
  Он отвергал само понятие генов: Lysenko T. Agrobiologia (6th ed.). Moscow: Selkhozgiz, 1952.


[Закрыть], заявляя, что его «изобрели генетики» в угоду науке «отмирающей, разлагающейся буржуазии», а «в основе наследственности не лежит никакого особого самовоспроизводящегося вещества». Лысенко воскресил устаревшую идею Ламарка о том, что прижизненные адаптации напрямую переходят в наследственные изменения, – и это спустя десятилетия после того, как генетики указали на концептуальные ошибки ламаркизма.

Теорию Лысенко немедленно взял на вооружение советский политический аппарат. Она обещала новый метод, способный значительно повысить сельскохозяйственное производство в стране, балансирующей на грани голода: «перевоспитывая» пшеницу[395]395
  Лысенко и его сторонники своим «воспитанием» с легкостью преодолевали не только межвидовые, но и межродовые барьеры, утверждая, например, что твердая (28-хромосомная) пшеница превращается в мягкую (42-хромосомную), а в колосьях пшеницы самозарождаются зерна ржи (Сойфер В. Н. Красная биология. Псевдонаука в СССР. М.: МПСИ; Флинта, 1998).


[Закрыть] и рис, можно выращивать зерно в любых условиях, включая суровейшие зимы и жесточайшие засухи. Но, пожалуй, не менее важным было то, что для Сталина и его соотечественников идея «разрушения» и «переучивания» наследственности шоковой терапией была близка идеологически. Пока Лысенко учил растения избавляться от зависимости от почвы и климата, партработники перевоспитывали политических диссидентов, избавляя их от закоренелой зависимости от ложного сознания[396]396
  Ложное сознание (в марксизме) – подспудно навязанные объективной реальностью (принятой системой общественного производства) идеи – включая «товарный фетишизм», – которые составляют искаженное представление человека (трудящегося) об этих самых отношениях и себе самом. Эта идеология призвана защищать привилегии господствующего класса с помощью маскировки эксплуатации им других классов: собственные тяготы, обязанности и стремления трудящийся воспринимает как нечто органичное, как природную норму, с которой и в голову не придет бороться. А все потому, что он понятия не имеет о социальных механизмах, реально руководящих его сознанием и действиями. Если грубо, это искаженное мышление, не позволяющее угнетаемым слоям осознать, что их угнетают, и даже заподозрить, что их дурят, потому что они впитали единственно доступную систему взглядов.


[Закрыть] и материальных благ. Нацисты верили в абсолютное генетическое постоянство («еврей есть еврей») и прибегли к евгенике, чтобы изменить структуру своей популяции. В Советском Союзе верили в возможность абсолютного перепрограммирования наследственности («кто угодно может стать кем угодно») и стремились искоренить все различия, чтобы добиться коллективного благополучия.

В 1940 году Лысенко лишил своих критиков должностей[397]397
  В 1940 году Лысенко лишил своих критиков: Trofim Denisovich Lysenko. Encyclopaedia Britannica Online (http://www.britannica.com/biography/Trofim-Denisovich-Lysenko).


[Закрыть], принял руководство Институтом генетики АН СССР и установил тоталитарный контроль над всей советской биологией. Несогласие с его теориями в любой форме – особенно приверженность менделевской генетике или дарвиновской эволюционной теории – было в СССР вне закона. Ученых ссылали в лагеря для «перевоспитания» и переосмысления идей Лысенко («шоковая терапия», как и в случае с пшеницей, должна была убедить инакомыслящих профессоров поменять свое мнение). В августе 1940-го Николай Вавилов, знаменитый генетик и последователь Менделя, был задержан и отправлен в печально известную саратовскую тюрьму за пропаганду «буржуазных» взглядов в биологии (он смел утверждать, что гены не так уж пластичны). Пока Вавилов и другие генетики томились за решеткой, сторонники Лысенко развернули мощную кампанию по дискредитации генетики как науки. В январе 1943 года истощенного и опустошенного Вавилова перевели в тюремную больницу. «Я теперь навоз и больше ничего»[398]398
  Вавилову приписывают немного другие выражения и в немного ином контексте. Например, когда его перевели уже в тяжелом состоянии в общую камеру саратовской тюрьмы, он якобы представился сокамерникам: «Перед вами, говоря о прошлом, академик Вавилов, а сейчас, по мнению следователей, дерьмо» или «Академик Вавилов, а по мнению следователя – дерьмо собачье». Вероятно, это отсыл к предшествующему опыту, когда перед каждым допросом Вавилова «Хват [следователь] задавал один и тот же вопрос: – Ты кто? – Я – академик Вавилов. – Мешок говна ты, а не академик, – заявлял доблестный старший лейтенант» (Поповский М. А. Дело академика Вавилова. Нью-Йорк, Тенафлай: Эрмитаж, 1983). – Прим. перев.


[Закрыть], [399]399
  «Я теперь навоз и больше ничего»: Pringle P. Murder of Nikolai Vavilov.


[Закрыть], – так он представился своим мучителям, а через несколько недель умер[400]400
  а через несколько недель умер. Арестовали и многих коллег Вавилова по Всесоюзному институту растениеводства, включая Карпеченко, Говорова, Левитского, Ковалева, Мальцева, Фляксбергера. Влияние Лысенко фактически лишило Академию наук СССР всех генетиков. В итоге биологическая наука в Советском Союзе была подорвана на десятилетия.


[Закрыть].

Нацизм и лысенковщина были основаны на радикально противоположных концепциях наследственности – но параллели между двумя движениями поразительны. Хотя нацистская доктрина была непревзойденной по вредоносности, нацизм и лысенковщину связывала одна черта: в обоих случаях теорию наследственности использовали, чтобы сконструировать концепцию человеческой идентичности, которую, в свою очередь, подстраивали под текущую политическую повестку. Нацисты яростно настаивали на неизменности идентичности, советские авторитеты – на ее абсолютной пластичности, но язык генов и наследственности лежал в основе государственности и развития обеих систем. Представить нацизм без веры в незыблемость наследственных свойств так же трудно, как Советский Союз – без веры в их полнейшую стираемость. Неудивительно, что в обоих случаях науку намеренно искажали, чтобы она обслуживала государственные механизмы «чистки». Язык генов и наследственности присваивали ради обоснования и укрепления целых систем государственной власти. К середине XX века ген – или его отрицание – уже превратился в мощный политический и культурный инструмент. Концепция гена стала одной из самых опасных в истории.

Мусорная наука поддерживает тоталитарные режимы. А тоталитарные режимы порождают мусорную науку. Внесли ли нацистские генетики реальный вклад в науку?

Из кучи плевела удалось извлечь всего два зерна. Первое – методологический вклад: нацистские ученые заметно усовершенствовали близнецовые исследования – хотя неудивительно, что вскоре и они выродились в нечто жуткое. Впервые к близнецовому методу обратился Фрэнсис Гальтон в 1890-х. Гальтона, давшего знаменитое название проблеме «природа или воспитание»[401]401
  название проблеме «природа или воспитание»: Tabery J. Beyond Versus: The Struggle to Understand the Interaction of Nature and Nurture. Cambridge, MA: MIT Press, 2014.


[Закрыть], интересовало, как ученые могли бы отличить влияние одного от влияния другого. Как понять, природа или воспитание определяет ту или иную характеристику – скажем, рост или интеллект? Как разделить среду и наследственность?

Гальтон предложил использовать естественный эксперимент. Он рассуждал так: поскольку у близнецов идентичный генетический материал, то все существенные сходства между ними можно отнести на счет генов, а любые различия будут следствием влияния среды. Изучая близнецов, сравнивая их сходства и различия, генетик может установить точный вклад природы или воспитания в важные черты.

Гальтон был на верном пути, но в его рассуждения закрался критический недочет: он не разделял однояйцевых близнецов, действительно генетически идентичных, и разнояйцевых, простых сиблингов по сути (первые развиваются в результате разделения одной оплодотворенной яйцеклетки и потому имеют одинаковые геномы, тогда как вторые происходят от двух разных яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами, и их геномы различаются).

Из-за этой путаницы результаты ранних близнецовых исследований были неубедительными. В 1924 году Герман Вернер Сименс[402]402
  В 1924 году Герман Вернер Сименс: Schmuhl H.-W. Twin Research // The Kaiser Wilhelm Institut for Anthropology, Human Heredity, and Eugenics, 1927–1945: Crossing Boundaries. Dordrecht: Springer, 2008.


[Закрыть], немецкий евгеник, сочувствующий нацистам, предложил улучшенный вариант близнецовых исследований, четко разделяющий однояйцевых и разнояйцевых близнецов[403]403
  Кёртис Мерримен, американский психолог, и Уолтер Яблонски, немецкий офтальмолог, проводили аналогичные близнецовые исследования в 1920-х. – Прим. автора.


[Закрыть].

Дерматолог по образованию и ученик Плётца, Сименс был в числе первых и самых громогласных поборников расовой гигиены. Как и Плётц, Сименс понимал, что генетическая чистка будет оправданной лишь в том случае, если ученые докажут факт наследования признака: стерилизацию слепого можно обосновать только тем, что слепоту он унаследовал. С признаками вроде гемофилии было просто: для подтверждения их наследования близнецовые исследования едва ли требовались. Установить наследственный характер более сложных признаков, таких как интеллект или психические болезни, было намного труднее. Чтобы распутать сети влияний наследственности и среды, Сименс предложил сравнивать однояйцевых близнецов с разнояйцевыми. Ключевой проверкой на наследование признака должна была стать конкордантность – доля близнецов, сходных по интересующему признаку[404]404
  Конкордантность определяют и как вероятность развития какого-либо признака у пары индивидов (например, у обоих близнецов), если этот признак есть у одного из пары. Низкая конкордантность по интересующему признаку и в паре однояйцевых, и в паре разнояйцевых близнецов говорит о большем вкладе среды в развитие признака.


[Закрыть]. Если цвет глаз у близнецов совпадает в 100 % случаев, то конкордантность этого признака равна 1. Если в 50 % – то 0,5. Конкордантность – удобная мера влияния генов на признак. Если, к примеру, по признаку шизофрении в парах однояйцевых близнецов наблюдается высокая конкордантность, а в парах разнояйцевых, родившихся и выросших в одной среде, – низкая, то можно не сомневаться, что корнями это заболевание уходит в генетику.

Нацистские евгеники использовали эти ранние исследования как основу для более радикальных экспериментов. Самым ярым приверженцем таких экспериментов был Йозеф Менгеле – антрополог, ставший сначала врачом, а затем офицером СС. Облаченный в белый халат, он терзал узников лагерного комплекса Освенцим. Питавший болезненную страсть к генетике и медицинским исследованиям, Менгеле в должности главного врача Освенцима-Биркенау провел серию чудовищных экспериментов над близнецами. С 1943 по 1945 год им подвергли более тысячи близнецов[405]405
  Точное число трудно установить. Подробную биографию Менгеле, включая его эксперименты с близнецами, можно найти в книге Джеральда Л. Познера и Джона Уэра «Менгеле: полная история» (Mengele: The Complete Story). – Прим. автора.


[Закрыть], [406]406
  С 1943 по 1945 год им подвергли: Posner G. L., Ware J. Mengele: The Complete Story. NY: McGraw-Hill, 1986.


[Закрыть]. Поощрял эти эксперименты берлинский наставник Ангела смерти Отмар фон Фершуэр. Менгеле лично выискивал близнецов для своих исследований, прочесывая ряды новоприбывших узников и выкрикивая фразы, которые навсегда врезались в память заключенных: Zwillinge heraus! («Близнецы, выйти вон!») или Zwillinge heraustreten! («Близнецы, шаг вперед!»).

Выходящих близнецов сдергивали с пандусов[407]407
  Большие деревянные пандусы подставляли к вагонам поездов для спуска и сортировки прибывающих в лагерь.


[Закрыть], метили специальными татуировками, размещали в отдельных блоках, а затем Менгеле с помощниками систематически издевались над ними (по иронии судьбы у близнецов, служивших материалом для экспериментов, шансы выжить в лагере были выше, чем у детей-неблизнецов, которых уничтожали на регулярной основе). Менгеле маниакально обмерял тела близнецов, чтобы сопоставлять силу влияния генов на ростовые параметры. «Не было такого места на теле, которое Менгеле не мерил бы и не сравнивал, – вспоминал потом один из близнецов. – Мы всегда сидели вместе – и всегда голыми»[408]408
  «Не было такого места на теле»: Lifton R. J. Nazi Doctors.


[Закрыть]. Часть близнецов душили газом, а их трупы препарировали с целью сравнения размеров внутренних органов. Кого-то убивали инъекцией хлороформа в сердце или оперировали без анестезии. Другим переливали несовместимую кровь или ампутировали конечности. Близнецов заражали тифом, чтобы оценить генетическую вариативность по ответу на бактериальные инфекции. В одном из самых жутких экспериментов Менгеле сшил друг с другом двух близнецов, у одного из которых был горб: так он хотел выяснить, исправит ли общий позвоночник этот дефект. В месте шва развилась гангрена, и оба близнеца вскоре погибли.

Несмотря на иллюзорный налет научности, исследования Менгеле были нижайшего научного уровня. Поставив эксперименты над сотнями жертв, он небрежно заполнил пометками без особых обсуждений единственную тетрадь, и там не было никаких заслуживающих внимания результатов. Один исследователь, изучив разрозненные записи в музее Освенцима, заключил: «Ни один ученый не примет [их] всерьез». Действительно, какими бы успешными ни были ранние близнецовые исследования в Германии, эксперименты Менгеле так сильно дискредитировали эту область и притянули к ней столько ненависти, что мировое сообщество смогло оценить ее лишь через десятилетия.

Второй вклад в развитие генетики нацисты вносили, сами того не ведая. К середине 1930-х, когда Гитлер пришел к власти в Германии, сонмы ученых почувствовали, что нацистская политическая программа становится все более угрожающей, и покинули страну. В начале XX века Германия лидировала по части науки: она была кузницей атомной физики, квантовой механики, ядерной химии, физиологии и биохимии. Из 100 Нобелевских премий по физике, химии и медицине с 1901 по 1932 год 33 присудили немецким ученым (британцы получили 18, а американцы – всего 6). Когда Герман Мёллер в 1932-м приехал в Берлин, город был домом для величайших научных умов. Эйнштейн исписывал уравнениями доски в Институте физики Общества кайзера Вильгельма. Химик Отто Ган расщеплял атомы, чтобы понять, из каких субатомных частиц они состоят. Биохимик Ханс Кребс[409]409
  Фамилия этого ученого увековечена в альтернативном названии цикла трикарбоновых кислот. Реакции и продукты этого универсального узлового метаболического пути описал в основном Ханс Кребс, за что и получил в 1953 году Нобелевскую премию.


[Закрыть] проникал внутрь клеток, чтобы установить их химические компоненты.

Но подъем нацизма быстро подкосил немецкое научное сообщество. В апреле 1933 года из государственных университетов[410]410
  В апреле 1933 года из государственных университетов: Benz W., Dunlap T. A Concise History of the Third Reich. Berkeley: University of California Press, 2006.


[Закрыть] внезапно уволили профессоров еврейского происхождения. Чувствуя неминуемую опасность, эмигрировали тысячи ученых-евреев. Эйнштейн выехал на конференцию в 1933-м и благоразумно решил не возвращаться. В том же году спешно покинули страну Кребс, биохимик Эрнст Чейн и физиолог Вильгельм Фельдберг. Макс Перуц, австрийский физик, уехал работать в Кембриджский университет в 1937-м. Для некоторых неевреев, таких как физик-теоретик Эрвин Шрёдингер и химик-ядерщик Макс Дельбрюк, ситуация была морально неприемлемой. Из-за отвращения к происходящему многие подали в отставку и переехали в другие страны. Герман Мёллер, разочарованный в очередной фальшивой утопии, оставил Берлин ради Советского Союза, ради новой попытки объединить науку и социализм. (Дабы реакция научного сообщества на укрепление позиций нацизма не выглядела превратно, нужно отметить, что многие немецкие ученые перед его лицом хранили гробовое молчание. Как писал Джордж Оруэлл в 1945 году, «Гитлер, может, и уничтожил долгосрочные перспективы немецкой науки»[411]411
  «Гитлер, может, и уничтожил»: Orwell G. In Front of Your Nose, 1946–1950 / Sonia Orwell S., Angus I. (ed.). Boston: D. R. Godine, 2000.


[Закрыть], но тогда «не было недостатка в одаренных [немцах], готовых исследовать такие штуки, как синтетическая нефть, реактивные самолеты, реактивные снаряды и атомная бомба».)

Потеря для Германии обернулась выигрышем для генетики в целом. Благодаря исходу из Германии ученые смогли путешествовать не только между государствами, но и между дисциплинами. В новых условиях у них появилась возможность обратить внимание и на новые проблемы. Физики-атомщики заинтересовались в первую очередь биологией: это был неизведанный рубеж научных исследований. Разложив материю на базовые единицы, они стремились свести к аналогичным материальным частицам и жизнь. Дух атомной физики – вечное стремление к поиску неделимых частиц, универсальных механизмов и системных объяснений – вскоре проник в биологию, подтолкнув ее к новым методам и вопросам. Отголоски этого проникновения будут ощущаться десятилетиями: погружаясь в биологию, физики и химики пытались понять живые существа с точки зрения химии и физики – через молекулы, силы, структуры, воздействия и реакции. Со временем эти эмигранты на новый материк перерисуют его карты.

Больше всего внимания привлекали гены. Из чего они сделаны, как выполняют свои функции? Работы Моргана четко показали, что гены расположены на хромосомах, предположительно, как нанизанные на нить бусины. Эксперименты Гриффита и Мёллера указали на их материальную сущность – вещество, которое может передаваться между организмами и довольно легко меняться под действием рентгеновского излучения.

Биологов, может, и ужаснула бы идея описать «молекулу гена», опираясь лишь на догадки, но какой физик удержится от авантюрной прогулки по неизведанной территории? В 1943 году квантовый физик Эрвин Шрёдингер, выступая в Дублине[412]412
  Эрвин Шрёдингер, выступая в Дублине. Эта лекция позже была опубликована: Schrödinger E. What Is Life?: The Physical Aspect of the Living Cell. Cambridge: Cambridge University Press, 1945.


[Закрыть], предпринял дерзкую попытку описать молекулярную природу гена, исходя из чисто теоретических предпосылок (цикл тех лекций позже составил книгу «Что такое жизнь?»). Ген, как постулировал Шрёдингер, должен состоять из особого вещества, и его молекула должна быть полна противоречий. Она должна обладать химической регулярностью – иначе не будут работать рутинные процессы вроде копирования и передачи между клетками. В то же время она обязана допускать и высокую неоднородность – иначе нельзя объяснить столь высокое разнообразие наследственных черт. Молекула должна уметь переносить большие объемы информации и одновременно быть достаточно компактной, чтобы помещаться в клетки.

Шрёдингер представил соединение с многочисленными химическими связями по всей длине «хромосомного волокна». Он предположил, что последовательность связей и служит шифром: «разнообразное содержание, сжатое в миниатюрный шифр»[413]413
  Шрёдингер Э. Что такое жизнь? М.: Государственное издательство иностранной литературы, 1947.


[Закрыть]. Может, таинство жизни кроется именно в порядке бусин на нити? Сходство и различие; порядок и разнообразие; сообщение и материя. Шрёдингер старался вообразить вещество, воплощающее в себе расходящиеся, противоречивые свойства наследственности – молекулу, которая удовлетворила бы Аристотеля. Перед его внутренним взором предстало нечто, очень похожее на ДНК.

«Эта глупая молекула»

Не следует недооценивать силу человеческой глупости.[414]414
  «Не следует недооценивать силу человеческой глупости»: Moore W. W. Jr. Wise Sayings: For Your Thoughtful Consideration. Bloomington, IN: AuthorHouse, 2012.


[Закрыть]

Роберт Хайнлайн[415]415
  Хайнлайн Р. Достаточно времени для любви, или Жизни Лазаруса Лонга. СПб.: Азбука, Азбука-Аттикус, 2018.


[Закрыть]

Когда в 1933 году Освальд Эвери услышал о проведенном Фредериком Гриффитом эксперименте по трансформации, ему было 55. А выглядел он еще старше. Щуплый, невысокий, лысеющий, в очках, с птичьим голоском и висящими, словно замерзшие веточки, конечностями, Эвери занимал профессорскую должность в Университете Рокфеллера в Нью-Йорке. Там он всю жизнь изучал бактерий, главным образом пневмококков. Ученый был уверен, что Гриффит в своем эксперименте совершил какую-то ужасную ошибку. Как может какой-то химический мусор переносить генетическую информацию от одной клетки к другой?

Подобно музыкантам, математикам и высококлассным спортсменам, ученые рано достигают пика карьеры и быстро сходят с дистанции. Истощается не изобретательность, а запас жизненных сил: наука – спорт на выносливость. Чтобы провести тот единственный, переломный, озаряющий эксперимент, придется выкинуть в мусорную корзину результаты тысячи проходных экспериментов: это противостояние между природой и выдержкой. Эвери зарекомендовал себя как отличный микробиолог, но он никогда не думал вторгаться в новый мир генов и хромосом. «Фесс»[416]416
  «Фесс»: Коллекция Освальда Т. Эвери: Биографическая информация. Национальные институты здоровья (США) (http://profiles.nlm.nih.gov/ps/retrieve/Narrative/CC/p-nid/35).


[Закрыть], как его ласково называли студенты (сокращая обращение «профессор»), был хорошим ученым, но ничего революционного от него ожидать не приходилось. Эксперимент Гриффита должен был безвозвратно и с ветерком отправить генетическое такси в непредсказуемое, удивительное будущее, но Эвери не спешил заскакивать на подножку набитой будущими триумфаторами машины.

Если Фесс был сопротивляющимся генетиком, то ДНК была сопротивляющейся молекулой – той самой таинственной «молекулой гена». Эксперимент Гриффита породил массу спекуляций на тему молекулярного состава генов. К началу 1940-х биохимики уже научились разбивать клетки, чтобы выявлять их химические компоненты. Им удалось идентифицировать множество молекул в составе живых систем – но молекула, в которой зашифрована наследственность, так и осталась непознанной.

Было известно, что в состав хроматина – биологической структуры, в которой скрывались гены, – входят вещества двух видов: белки и нуклеиновые кислоты. Никто не знал, какова химическая структура хроматина[417]417
  Никто не знал, какова химическая структура хроматина: Olby R. C. The Path to the Double Helix: The Discovery of DNA. NY: Dover Publications, 1994.


[Закрыть], но из двух его «тесно связанных» компонентов белки были знакомы биологам намного лучше, отличались гораздо большим многообразием и казались куда более вероятными кандидатами на роль носителей генов. Ученые знали, что белки выполняют в клетке массу функций. Жизнь клетки поддерживают химические реакции: например, при дыхании сахар взаимодействует с кислородом, в результате чего образуются углекислый газ и энергия. Ни одна из этих реакций не запускается самопроизвольно (иначе наши тела непрерывно источали бы аромат жженого сахара). Белки держат под контролем главные химические процессы в клетке: какие-то ускоряют, какие-то замедляют, обеспечивая ровно тот темп, который совместим с жизнью. Можно сказать, что жизнь – это химия, но только особый ее случай. Живые организмы существуют за счет не просто возможных, а едва возможных реакций. Слишком высокая реакционная способность приведет к нашему спонтанному воспламенению, а из-за слишком низкой мы замерзнем до смерти. Белки обеспечивают протекание этих едва возможных реакций, благодаря чему мы можем жить на грани химической энтропии – опасно балансируя на краю, но никогда не падая.

Кроме того, белки формируют структурные компоненты клеток – волокна в составе волос, ногтей, хрящей, – а также межклеточный матрикс, который удерживает и связывает клетки друг с другом. Белки, свернутые другими способами, образуют рецепторы, гормоны и сигнальные молекулы, которые позволяют клеткам «общаться». Практически все процессы в клетке – метаболизм, дыхание, рост, деление, защита, утилизация отходов, секреция, сигнализация, да даже клеточная смерть – не обходятся без белков. Это рабочие лошадки биохимического мира.

Нуклеиновые кислоты в этом мире тоже были лошадками, только темными. В 1869-м, через четыре года после доклада Менделя в Обществе естествоиспытателей города Брно, швейцарский биохимик Фридрих Мишер[418]418
  швейцарский биохимик Фридрих Мишер: Sakalosky G. P. Notio Nova: A New Idea. Pittsburgh, PA: Dorrance, 2014.


[Закрыть] открыл этот класс молекул в составе клеток. Как и большинство его коллег по специальности, Мишер пытался изучать молекулярный состав клеток, разрушая их и выделяя высвобождающиеся вещества. Среди разнообразных соединений его особенно заинтриговало одно, которое осаждалось в виде клубков плотных нитей после разрушения белых кровяных клеток человеческого гноя из хирургических повязок. Такие же белые клубки содержались в сперме лосося. Мишер назвал это вещество нуклеином, поскольку оно сосредотачивалось в клеточных ядрах. Так как нуклеин проявлял кислотные свойства, позже его переименовали в нуклеиновую кислоту, но назначение вещества оставалось загадкой.

В начале 1920-х биохимики уже лучше понимали структуру нуклеиновых кислот. Оказалось, что они бывают двух разновидностей – ДНК и РНК. Остовы этих молекулярных двоюродных сестер были представлены длинными цепями из одинаковых звеньев, несущих одно из четырех азотистых оснований[419]419
  Состав этих звеньев (пятиуглеродный сахар, связанный с фосфатной группой и азотистым основанием) определил Фебус Левин, и он же назвал их нуклеотидами.


[Закрыть]. Основания торчали из остова, подобно листьям из плетей плюща. В ДНК «листиками» (основаниями) были аденин, гуанин, цитозин и тимин, а сокращенно – А, Г, Ц, Т. В РНК тимин замещался урацилом, в остальном набор оснований был тем же: А, Г, Ц, У[420]420
  Остов, или каркас, ДНК и РНК состоит из цепочки сахаров, химически связанных с фосфатами. В РНК сахар – рибоза, отсюда и название «рибонуклеиновая кислота» (РНК). В ДНК сахар немного другой – дезоксирибоза, потому и «дезоксирибонуклеиновая кислота» (ДНК). – Прим. автора.


[Закрыть]. Кроме упомянутых мелких деталей, о структуре и функциях ДНК и РНК ничего не знали.

Биохимик Фебус Левин, коллега Эвери по Институту Рокфеллера, решил, что до смешного простой химический состав ДНК – четыре разных азотистых основания, нанизанных на одинаковые молекулы фосфорилированного сахара, – предполагает и крайнюю незамысловатость ее структуры[421]421
  крайнюю незамысловатость ее структуры: Olby R. C. Path to the Double Helix.


[Закрыть]. Левин представлял ДНК как длинный однообразный полимер, где четыре звена (нуклеотида) повторяются в определенном порядке: AGCT-AGCT-AGCT-AGCT[422]422
  Нуклеотиды принято называть по единственному компоненту, который их различает, – по азотистому основанию. Когда говорят, что фрагмент ДНК начинается, например, с аденина и тимина, подразумевают не сами азотистые основания, а несущие их нуклеотиды целиком.


[Закрыть], и так далее, скучно до тошноты. Повторяющаяся, ритмичная, неизменная, простая – этакая химическая конвейерная лента, нейлон биохимического мира. Макс Дельбрюк назвал ДНК «глупой молекулой»[423]423
  Дельбрюк назвал ДНК «глупой молекулой»: Science, History and Social Activism: A Tribute to Everett Mendelsohn (vol. 228) / Allen G., MacLeod R. M. (eds.). Dordrecht: Springer Science & Business Media, 2013.


[Закрыть].

Даже беглый взгляд на предложенную Левином структуру ДНК заставлял отбросить мысль о ней как о возможном носителе генетической информации. Глупые молекулы не способны передавать умные сообщения. Монотонная до крайности, ДНК казалась полной противоположностью веществу, которое представлял Шрёдингер: это была молекула не только глупая, но и, что еще хуже, скучная. То ли дело молекулы белка: разнообразные, многопрофильные, готовые делиться своими тайнами, способные к структурному и функциональному перевоплощению не хуже Зелига[424]424
  Зелиг – герой одноименного фильма Вуди Аллена, способный перевоплощаться в кого угодно. – Прим. перев.


[Закрыть], они были безмерно привлекательнее в качестве потенциальных носителей генов. Если хроматин в представлении Моргана – бусы, то белки – бусины, активный компонент, а ДНК, видимо, просто нить. Нуклеиновая кислота в хромосоме, как заявил один биохимик, лишь «формообразующее, поддерживающее вещество»[425]425
  «формообразующее, поддерживающее вещество»: Olby R. C. Path to the Double Helix.


[Закрыть] – привлекающий избыточное внимание молекулярный каркас для генов. Белки – истинный материал наследственности, ДНК – вспомогательная субстанция, наполнитель.

Весной 1940 года Эвери подтвердил ключевой результат эксперимента Гриффита. Он взял массу из фрагментов убитых бактерий вирулентного гладкого штамма, смешал с живыми бактериями невирулентного шероховатого штамма и ввел полученную смесь мышам. Вирулентные бактерии с капсулой появились как по писаному – и убили мышей. «Трансформирующее начало» сработало. Как и Гриффит, Эвери наблюдал, что бактерии, единожды трансформировавшись в гладкую, инкапсулированную форму, сохраняли вирулентность из поколения в поколение. Напрашивался вывод, что генетическая информация перешла от одного организма к другому в чисто химической форме – только так шероховатая разновидность пневмококка могла превратиться в гладкую.

Но что же это было за вещество? Эвери жонглировал экспериментальными условиями с ловкостью, доступной только микробиологу: культивировал бактерии в разнообразных средах, добавлял вытяжку из бычьего сердца, удалял нежелательные примеси сахаров и выращивал колонии пневмококков на чашках Петри. Два ассистента – Колин Маклауд и Маклин Маккарти – подключились к экспериментам Эвери. Первоначальные методические хлопоты оказались плодотворными; к началу августа 1940 года эти трое добились бактериальной трансформации в колбе и путем перегонки выделили «трансформирующее начало» в высококонцентрированной форме. К октябрю команда приступила к анализу этого биоконцентрата, кропотливо отделяя каждый химический компонент и проверяя каждую фракцию на способность передавать генетическую информацию.

Сперва они удалили из смеси все фрагменты полисахаридных бактериальных капсул, но ее трансформирующая активность сохранилась. Потом спиртом растворили липиды – и снова без изменений. Затем избавились от белков, осадив их хлороформом. Трансформирующее начало не пострадало. С возможными остаточными белками ученые расправлялись ферментами, нагреванием до 65 °, достаточным для свертывания большинства белков, и добавлением кислот, но передача генов неизменно происходила. Эксперименты были тщательными, результаты – совершенно определенными и исчерпывающими. Из чего бы ни состояло трансформирующее начало, это точно не были сахара, липиды или белки.

А что же тогда? Это вещество можно было замораживать и размораживать, осаждать спиртом. Оно выпадало в осадок в виде белой «волокнистой субстанции, <…> которая наматывалась на стеклянную палочку, как нить на катушку». Если бы Эвери положил моток волокон на язык, он мог бы почувствовать легкий привкус кислоты, затем сладковатое послевкусие и металлическую нотку соли – как выразился один писатель, вкус «доисторического океана»[426]426
  вкус «доисторического океана»: Preston R. Panic in Level 4: Cannibals, Killer Viruses, and Other Journeys to the Edge of Science. NY: Random House, 2009.


[Закрыть]. Фермент, расщепляющий РНК, тоже не повлиял на трансформацию. Единственным способом нарушить ее оказалась обработка ферментом, который расщеплял ДНК.

ДНК? Неужели ДНК – носитель генетической информации? Как может «глупая молекула» переносить биологическую информацию самой высокой сложности? Эвери, Маклауд и Маккарти развернули целую серию экспериментов, в которой изучали трансформирующее начало с помощью ультрафиолета, химического анализа, электрофореза. Ответ всегда был однозначным: трансформирующий материал – это ДНК. «Кто мог это представить?[427]427
  «Кто мог это представить?»: Letter from Oswald T. Avery to Roy Avery, May 26, 1943 // Oswald T. Avery Papers. Tennessee State Library and Archives.


[Закрыть] – нерешительно писал Эвери своему брату в 1943 году. – Если мы правы – что, разумеется, еще не доказано, – тогда получается, что нуклеиновые кислоты – не просто структурно важные, а функционально активные вещества, <…> которые вызывают предсказуемые и наследуемые изменения в клетках» (подчеркивание принадлежит Эвери).

Перед тем как публиковать результаты, Эвери хотел в них удостовериться: «Я бы поостерегся рубить сплеча, чтобы потом не оконфузиться, идя на попятную»[428]428
  Эвери хотел в них удостовериться: McCarty M. The Transforming Principle: Discovering That Genes Are Made of DNA. NY: W. W. Norton, 1985.


[Закрыть]. Однако он в полной мере осознавал значение своего эпохального эксперимента: «Вопрос чреват последствиями. <…> Это ровно то, о чем давно мечтали генетики». Как позже выразится один исследователь, Эвери открыл «материальную сущность гена» – «ткань, из которой выкраиваются гены»[429]429
  «ткань, из которой выкраиваются гены»: Lyon J., Gorner P. Altered Fates.


[Закрыть].

Статья Освальда Эвери о ДНК была опубликована в 1944 году[430]430
  Статья Освальда Эвери о ДНК: Avery O. T., MacLeod C. M., McCarty M. Studies on the chemical nature of the substance inducing transformation of pneumococcal types: Induction of transformation by a deoxyribonucleicacid fraction isolated from pneumococcus type III. Journal of Experimental Medicine. 1944; 79 (2): 137–158.


[Закрыть] – именно тогда истребление людей нацистами достигло своего жуткого крещендо. Каждый месяц поезда извергали в лагеря тысячи депортированных евреев. И цифры неудержимо росли: в одном только 1944-м в Освенцим поступило около 500 тысяч человек. Открывались дополнительные лагеря, строились новые газовые камеры и крематории, братские могилы переполнялись мертвыми. Предположительно 450 тысяч человек в том году были умерщвлены газом[431]431
  Предположительно 450 тысяч человек в том году: «Введение в Холокост». Энциклопедия Холокоста (http://www.ushmm.org/wlc/en/article.php?ModuleId=10005143).


[Закрыть]. К 1945 году были убиты 900 тысяч евреев, 74 тысячи поляков, 21 тысяча цыган и 15 тысяч политзаключенных.