"Разум Вселенной" - читать интересную книгу автора (Студитский Александр Николаевич)

Глава седьмая Спор продолжается

На двадцать пятое января был назначен доклад профессора Панфилова: «Вопросы происхождения организмов в свете данных парамагнитной микроскопии и их значение для современной биологии».

В университете еще шла экзаменационная сессия, и ученый совет не собирался. Доклад состоялся в Обществе испытателей природы.

Уже много лет после перевода университета в новое здание на Ленинские горы старейшее русское ученое общество — испытателей природы — проводило заседания своих секций в старом здании Зоологического музея на улице Герцена. Юрий любил это здание. В огромном сводчатом вестибюле в жаркие летние дни всегда стояла сонная прохладная тишина, только временами нарушаемая звонкими голосами школьников, приходящих на экскурсии. Яркие лампы в вестибюле освещали фрески на стенах, написанные знаменитым художником-анималистом. На фресках огромные слоны бродили в джунглях и мохнатые мамонты стояли среди тощих кустарников в болотах замерзающей тундры.

В вестибюле становилось людно. Хлопала огромная дверь, впуская все новых и новых посетителей. Юрий поднялся на второй этаж в большую зоологическую аудиторию.

Аудитория была полна, и Юрий сел и последнем ряду, потеснив сидящих с краю Ярослава и Тоню. Недалеко от них расположились студенты кафедры морфобиохимии, а внизу, в первом ряду, положив ногу на ногу, сидел Штейн. Юрию был виден его красивый, четко очерченный профиль. В противоположной стороне зала у прохода виднелись смуглое лицо и темные с проседью волосы Постникова.

Юрий был взволнован. В утренних газетах появилось сообщение о подземных атомных взрывах в Америке. Все контрольные станции миря отметили ряд следующих друг за другом сильных взрывных колебаний. Эпицентр взрывов был определен с точностью до одной минуты на высокогорном плато Колорадо.

Юрий думал о Зое, Андрее и всех остальных на той стороне планеты. Сейчас там утро. Они просыпаются, подавленные случившимся, читают подробные описания взрывов и думают о том, что будет дальше...

Аудитория была переполнена. Стояли в дверях и на площадке у входа. Сильно шумели. Но когда зазвенел председательский колокольчик и Панфилов появился на кафедре, сразу стало тихо.

Ораторскими способностями Панфилов не отличался. У него был негромкий голос. Фразы он строил просто, не боялся повторять то, что казалось ему особенно важным. К жестикуляции прибегал редко. Сила речи Панфилова и его воздействия на слушателей заключалась в той глубокой убежденности, с которой он говорил.

Вступительную часть, посвященную описанию метода парамагнитной микроскопии, Юрий слушал рассеянно, почти не вникая в ее содержание. Принцип парамагнитной микроскопии был ему ясен. Движение электронов в орбитах электронных оболочек атомов и молекул, обусловливающее парамагнетизм молекул. Поглощение энергии внешних магнитных полей — явление парамагнитного резонанса. Электромагнитный импульс и его трансформация в световой импульс на флуоресцирующем экране. Это уже было менее понятно, но в общем основывалось на хорошо известном принципе трансформации электрической энергии в световую, применяемом в телевидении. Панфилов коснулся трансформации импульсов очень бегло, не входя в детали.

— Заслуга конструирования рабочего прибора, первого парамагнитного микроскопа целиком принадлежит моему другу Владимиру Николаевичу Тенишеву и инженеру Назарову, — сказал Панфилов.

Раздались аплодисменты.

— Теперь разрешите перейти к результатам наших исследований. Наш объект — живая клетка в специальной тканевой культуре, обеспечивающей минимальную толщину изучаемого объекта. Изображения на экране парамагнитного микроскопа засняты с некоторым замедлением на кинопленку. При проекции все процессы представляются ускоренными примерно в десять раз. Разрешите начать с демонстрации.

Свет погас, и сейчас же на экране, позади стола президиума, появилось изображение.

— Это структура клетки, как она выглядит в электронном микроскопе. Клетка убита фиксацией в осмиевой кислоте, заключена в плексиглас, из нее изготовлены срезы толщиной двести ангстрем, с одного из которых изготовлена эта электронограмма. Вы видите ультрамикроструктуру клетки при увеличении в тридцать тысяч раз. Ядро, — указка Панфилова обвела круг, очерченный двойным контуром в центре клетки, — в нем ядрышко с характерным зернистым строением. В настоящее время все склоняются к тому, чтобы считать эти зернышки центрами белкового синтеза. Их называют, как известно, рибосомами. Такие же центры белкового синтеза, рибосомы, мы видим в цитоплазме, так сказать, в теле клетки. Все остальное — это оболочки, поверхности, на которых распластываются молекулы веществ, входящих в состав цитоплазмы и ядра. На этих поверхностях осуществляются химические реакции, из которых складывается обмен веществ. Оболочка ядра. Оболочка клетки. Оболочки органов дыхания клетки — митохондрий. Оболочки органов выделения клетки — сетчатого аппарата. Оболочки цитоплазматической сети. — Указка закончила движение по экрану и опустилась. Вспыхнул свет.

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

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

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

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

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

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

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

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

Снова указка Панфилова поднялась к изображению, засветившемуся на экране.

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

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

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

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

Панфилов сделал паузу, но не больше чем на несколько секунд, и продолжал свою речь, сам увлекаясь ее содержанием.

— Теперь последний вопрос — о значении изложенной мной точки зрения для разработки некоторых актуальных проблем современной биологии, и в частности проблемы устойчивости клетки против ионизирующей радиации. Всем присутствующим известна моя точка зрения — я неоднократно излагал ее в этой аудитории. Жизнь возникла на Земле в эпоху высокого фона ионизирующей радиации и была не только устойчива против нее, но даже нуждалась в ней как в источнике энергии. Наша задача — научиться воссоздавать в клетке тип обмена веществ, обеспечивающий устойчивость против радиации. Разрешима ли эта задача? Да, разрешима, если знать условия, при которых клетка переходит на древний тип обмена веществ, являющийся защитным для современной клетки. Разрешите показать некоторые иллюстрации.

Свет снова погас, и на экране вспыхнуло парамагнитное изображение клетки.

— Это снова цейтрафферная съемка клетки в культуре с помощью парамагнитного микроскопа, — пояснил Панфилов. — Клетка делится.

На экране снова показались хромосомы, возникающие из мерцания облаков рибосом. Вот они лепестками гигантского цветка распластались на экране.

— Внимание! — сказал Панфилов. — Культура испытывает действие рентгеновых лучей. Доза — четыре тысячи рентген.

И мгновенно движение хромосом остановилось. Лепестки цветка съежились. Вот сломался один лепесток... другой... третий. Медленно, еле заметно, началось движение поврежденных лепестков. Но натяжение нитей недостаточно. Клетка дрожит, сотрясается от бесплодных усилий. Деление остановилось.

— Клетка поражена радиацией, — сказал Панфилов. — Теперь посмотрим, как она может защищаться против нее. Новый кадр. Опять делящаяся клепка.

— Внимание! — сказал Панфилов. — Включается излучатель.

Лепестки гигантского цветка вздрагивают. Но деление продолжается. Каждый лепесток расщепляется надвое, и тонкие нити начинают растаскивать половинки в правую и левую стороны экрана... И вот уже две клетки расходятся направо и налево.

— Как видите, деление протекает нормально, и хромосомы остается неповрежденными, — сказал Панфилов. — Это результат защитного обмена веществ. Культура находилась сорок восемь часов при температуре плюс четыре градуса. Не буду утомлять вас демонстрацией всех полученных нами фактов. Из них можно сделать только один вывод — клетка может быть устойчивой против радиации. И рибосомная теория развития клетки помогает нам понять пути к управлению этим свойством.

Панфилов кончил. Снова загремели аплодисменты, но сразу стихли, как только председатель поднялся со своего места. Панфилов продолжал стоять на кафедре, он был взволнован.

Объявили перерыв. Юрий с трудом пробрался к выходу. За ним по пятам двигался Ярослав. Только выйдя на площадку, Юрий понял, как душно было наверху. Они спустились в вестибюль.

— Ну, что скажешь? — спросил Юрий.

— Быть буре, — ответил Ярослав. — Всеволод Александрович уже бьет копытом.

— А что можно сказать против очевидности? Все представления Всеволода Александровича исходят из теории генетической информации. На что же он теперь повесит эту информацию? На ядрышки? Они ее не могут хранить, так как это совершенно неустойчивая структура. А хромосомы оказались собраниями рибосом, такими же неустойчивыми, как и ядрышки.

— А может быть, устойчивые элементы, способные хранить информацию, находятся за пределами видимости. Пойми, чудак, за теорию информации стоит вся современная наука. Разве может ее поколебать один человек?

— Ничего, за теорию неизменности видов когда-то также стояла вся наука. Однако ее удалось опровергнуть одному человеку.

Они долго спорили, не заметив, что вестибюль опустел. Пройти на свои места уже было невозможно, и: пришлось остановиться в дверях.

Очевидно, заседание длилось уже не менее получаса. Кончились ответы на вопросы. На кафедре стоял Брандт.

— ...и я от души поздравляю нашего уважаемого Павла Александровича, — говорил он, дружелюбно улыбаясь, — с открытием замечательного метода исследования, который поднимает на новый уровень наши представления о строении клетки. Это большое достижение, это праздник советской науки. Вместе с тем Павел Александрович, конечно, понимает, что полученные им результаты — это только первые шаги нового метода исследования, которые, несмотря на их огромный интерес, не представляют никакой угрозы для фундамента нашей науки, против которой они направлены. При всем уважении к документации ваших представлений я не увидел в ней ничего, что заставило бы меня усомниться в той теории, на которой зиждется современная биология, на теории генетической информации. Скажите, дорогой Павел Александрович, как можно принять вывод об отсутствии стабильных нитей ДНК, из которых строятся хромосомы, если вся современная биология подтверждает наличие таких нитей и связь с ними явлений наследственности? Неужели только потому, что с помощью вашей методики их не удается увидеть в клетке? Но отрицательный результат никогда не может быть принят за доказательство. Эти нити, нити ДНК — объективная реальность, их существование доказано бесчисленными генетическими экспериментами и прямым рентгенографическим исследованием. Я уже не говорю о прямых экспериментах с воздействием ДНК, взятой из одного организма, на признаки другого родственного организма. Разве эти эксперименты утратили свою доказательность? Вот почему, дорогой Павел Александрович, я позволю себе сохранять скептическое отношение ко всем вашим эволюционным построениям. Да, да, центры белкового синтеза, рибосомы, существуют в клетке. Но все их поведение, и это мне было ясно и из ваших демонстраций, свидетельствует о том, что они получают информацию от ДНК хромосом и на ее основе осуществляют свою строительную деятельность в клетке.

Брандт замолчал. Ярослав толкнул Юрия в бок. Юрию было видно лицо Панфилова, спокойные светлые глаза, крепко и уверенно сжатые губы. Пауза затягивалась. В аудитории началось движение. Юрий вытянул шею, чтобы увидеть президиум, где шли какие-то торопливые переговоры. Над председателем наклонился ученый секретарь, что-то говоря ему на ухо. Лицо председателя изменилось. Он встал. Сразу наступила тишина.

— Товарищи! — сказал председатель неожиданно приглушенным голосом, словно не решаясь говорить громче и яснее. — Только что передано сообщение о последствиях атомных взрывов на плато Колорадо в Соединенных Штатах. Взрывная волна под землей распространилась на большое расстояние. Из-под земли последовательными взрывами выброшена радиоактивная пыль, которая разлетелась на сотни километров вокруг и оседает на площади свыше тысячи пятисот километров в диаметре. Распространение радиоактивной пыли продолжается. Все западные штаты находятся под угрозой атомного поражения.

Он замолчал, с трудом переводя дыхание.

— Присутствующих на заседании членов Комитета по противолучевой защите, — продолжал он, справившись с волнением, — вызывают в Президиум Академии наук. В связи с этим я вынужден закрыть заседание. Прения по докладу профессора Панфилова переносятся на следующее заседание.