|
Наблюдая природу, зачастую мы открываем ее неожиданные, на первый взгляд
странные и непонятные стороны. Поначалу они воспринимаются учеными как
"ошибки природы". Лишь с течением времени раскрывается, что эти
"странности" - часть того гармоничного строения мира, который
нам еще предстоит понять.
Почему у нас нет хвоста, или смерть как строитель
- Я - часть той силы, что вечно хочет зла и вечно совершает благо
Гете. Фауст.
По
старинной японской традиции самурай, помимо своего верного меча, всегда имел
при себе особый кинжал, которым, в случае необходимости, совершал
традиционный акт самоубийства – харакири. Оказалось, что у каждой клетки есть
нечто похожее – особый биологический механизм, обеспечивающий ей
возможность самоустранения.
Кажется, что в этом хорошего? Мы хотим жить, а смерть нам вовсе не нужна. Но
на самом деле, в природе нет ничего лишнего. Жизнь и смерть
переплетены столь тесно, что попытки избавиться от "вредного"
начала неминуемо приводят к всеобщему разрушению. Не будь механизма
самоустранения, жизнь на нашей планете, по всей видимости, просто бы не
состоялась.
Преподнося свои сюрпризы, природа ничуть не считается с нашим самолюбием.
Задавались ли вы, к примеру, вопросом, почему у нашего ближайшего
родственника, обезьяны, с которой мы разделяем 99 % общих генов, хвост есть,
а у нас – нет? Нет, ну и хорошо - потому что ответ придется по вкусу не всем.
Ведь на самом деле у каждого из нас хвост был – и, кстати, наши пальцы на
руках и ногах были "склеены" вместе. Что же с ними случилось?
Чтобы ответить на это, нам надо вернуться во времени почти на двадцать веков
назад. Тогда древнеримский врач Гален заметил, что если ветку, с которой
начала опадать листва, надломить, то листья, хотя и теряют свой цвет,
остаются на ветке. Так в науку вошел термин "апоптоз", то есть
опадание листьев, которым сегодня обозначают самоустранение клеток.
Головастик, чтобы превратиться в лягушку, должен потерять свой хвост. Следя
за развитием организма, биологи обнаружили, что для этого часть клеток должна
умереть. В дальнейшем исследования показали универсальность этого явления.
Оказалось, что в процессе развития нематоды - прозрачного червячка длиной
всего около 1 мм - образуются 1090 клеток, из них 131 клетка гибнет в
результате апоптоза. Их "плановая" смерть оказалась неотъемлемой
частью развития организма, и без нее он не обретет свои окончательные форму и
размеры.
Постепенно стало ясно, что без активного участия апоптоза невозможно
нормальное развитие живого - как растений, так и животных. У человеческого
зародыша появляется хвост, который затем исчезает, и плоть, соединяющая
воедино пальцы рук и ног. При этом каждая клетка уходит из жизни крайне
аккуратно: она словно разбирает себя на части, которые соседние клетки
используют в качестве строительного материала.
Ежедневно у каждого взрослого человека рождаются сотни миллионов клеток, и
столько же умирает. В здоровом организме отмирает все то, что отслужило свой
срок. Ответственен за это апоптоз - тонко сбалансированный процесс
самоустранения ненужных клеток. За год их набирается столько, что они
приближаются к весу тела. Апоптоз наиболее активен среди короткоживущих
клеток, как те, что выстилают кишечник, или клеток крови. Большая часть пыли,
которая накапливается в закрытых помещениях, состоит из отмерших клеток кожи,
обновляющихся фантастическими темпами - по сто тысяч в минуту. Апоптоз не
брезгует и "косметикой", уменьшая, например, объем грудной железы
после окончания лактации.
В нашем организме есть два вида клеток – половые (яйцеклетка или
сперматозоид) и стволовые, готовые преобразоваться в любой из видов.
Собственно, оба вида – всего лишь заготовки, ожидающие своего часа, и потому
срок их жизни не ограничен заранее. У остальных клеток в генах изначально
записан их максимальный "век".
Однако, одноклеточные существа – бактерия
- от старости не умирают. Но и они готовы оборвать свою вечную жизнь ради
всеобщего блага - когда заражаются вирусами, или если в их ДНК образовались
разрывы. Устраняясь, они спасают от смерти всю бактериальную популяцию.
Зато другие "кандидаты на бессмертие" - раковые клетки – не кончают
с собой никогда. Они успешно конкурируют со здоровыми клетками, отнимая их
питание, и растут и размножаются, где и как "захотят", без
какой-либо заботы о последствиях для всего организма. Не правда ли, звучит
знакомо? Такая "свободная инициатива" зачастую приводят к гибели
самих эгоистов, вместе с разрушаемым оккупированным организмом.
В здоровом организме поддерживается тонкий баланс между исчезновением старых
и постоянным ростом новых клеток. При СПИДе, поражении нервов, инфаркте и
инсульте происходит их избыточная гибель. При раке и
аутоиммунных заболеваниях наблюдается обратное: клетки, которые должны были
умереть, выживают.
Когда умирает самурай
Долг чести обязывает самурая жить, когда нужно, и умереть, когда должно. Само
слово "самурай" происходит от понятия "служить вышестоящему
лицу". Кодекс его поведения – "Бусидо" - проникнут духом
беспрекословного подчинения господину и презрения к смерти.
"Кодекс поведения" природы необычайно похож на заветы самураев. Во
всех живых системах, начиная с внутриклеточной органеллы до организма и целой
популяции, существует механизм самоликвидации. Он срабатывает, когда
какая-либо из частей становится опасной или ненужной биологической системе,
стоящей выше по иерархической лестнице. "Энергетическая фабрика" -
митохондрия более не нужна своей клетке, а животное - сообществу
сородичей. По выражению Н.Н. Моисеева, система
"отбраковывает" те элементы, которые препятствуют ее дальнейшему
развитию.
Но и это еще далеко не все. "Простейшие организмы" - бактерии –
показывают нам примеры необыкновенного самопожертвования ради всеобщего
выживания. Влияние стресса (к примеру, исчерпание источника питания) приводит
к остановке роста бактериального "сообщества" - популяции, и даже к
"добровольной гибели" части бактерий. К примеру, голодающая
популяция E. coli разделяется на две. Одна кончает с собой, и, погибая,
буквально кормит собой другую, которая продолжает расти.
И, напоследок, вернемся к той ветке, с которой опадают листья. Если ее надломить,
то листья перестанут опадать. Казалось бы, их жизнь продлена. Но ведь листья
опадают не от болезни, а лишь затем, чтобы их ветки не сломались под тяжестью
снега. Повредив ветку, мы тем самым лишаем ее связи с остальным организмом –
деревом, и не даем листьям осуществить программу природы.
Им все равно суждено засохнуть, а самой ветке и всему дереву зимой придется
туго.
Природа с готовностью раскрывает перед нами свои секреты. Сможем ли мы
существовать вне ее правил и законов? На что стала похожа наша цивилизация?
На здоровое сообщество клеток – "самураев" или… уж не смахиваем ли
мы на раковую опухоль?
|
